(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211161678.9 (22)申请日 2022.09.22 (71)申请人 深圳市菲森科技有限公司 地址 518000 广东省深圳市南 山区桃源街 道平山社区留仙大道1189号红花岭工 业区第4区闽利达 工业大厦B栋 3层 (72)发明人 孙军　张佰春　吕广志　 (74)专利代理 机构 深圳市育科知识产权代理有 限公司 4 4509 专利代理师 李想想 (51)Int.Cl. G06T 17/20(2006.01) G06T 19/20(2011.01) G06T 7/73(2017.01) (54)发明名称 一种基于实时网格的三维点云质 量判断的 方法 (57)摘要 本发明涉及三 维点云质量判断技术领域， 且 公开了一种基于实时网格的三维点云质量判断 的方法， 包括以下步骤： S1、 前提基于volume的隐 函数值已经计算完毕； S2、 遍历扫描空间的所有 voxels， 抽取那些能够产生三角面的voxels_ select； S3、 对于筛选出来 的每一个voxel， 判断 其 有几 个 三 角面 片 ， 该 判断 方 法 是 算 法 MarchingCubes， 根据vox le的八个顶点TSDF值检 索查找表即可； S4、 遍历所有的voxels_select， 采用MarchingCubes方法生成所有的三角面。 通 过本发明所提供的一种基于实时网格的三维点 云质量判断的方法， 能够用于对三维点云质量进 行判断， 本发 明所提供的判断方法具备及时清除 了糟糕点云， 避免了误差积累， 提高了扫描的整 体精度， 用于解决现有技 术中的问题。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 115471631 A 2022.12.13 CN 115471631 A 1.一种基于实时网格的三维点云质量判断的方法， 包括以下步骤： S1、 基于vo lume的隐函数值计算空间的所有voxels； S2、 遍历扫描所述空间的所有voxels， 抽取所述voxels内可产生三角面的voxels_ select； S3、 对于抽取出来的每一个voxels_select， 判断其有几个三角面片， 该判断方法是算 法MarchingCubes， 所述算法M archingCubes包括根据voxle的八个顶点TSDF值检索查找每 一个voxels_select的三角面片数量； S4、 遍历所有的voxels_select， 采用MarchingCubes方法生成所有voxels_select的三 角面； S5、 遍历所有的三角面片； S6、 利用UI对所述三角面片进行渲染标记， 并将渲染标记的三角面以醒目的方式进行 展示； S7、 根据实时网格渲染提 示， 进行复扫， 直至三角面 提示消失； S8、 如果反复复扫， 三角面提示不消失， 提示用户进行裁剪后复扫该区域， 或者裁剪后 改善扫描环境。 2.根据权利要求1所述的一种基于实时网格的三维点云质量判断的方法， 其特征在于， 在S1中， 具体步骤如下： S1.1、 volume是将扫描空间划分为一个个细小立方体称为voxel； 一个扫描空间有很多 个voxel组成； S1.2、 每个voxel有八个顶点， 根据 点云的坐标和法向， 计算点云邻域的voxel八个顶点 的TSDF值； S1.3、 实时网格的三角面有所有voxels产生， 三角面的顶点均在voxel的12条边上。 3.根据权利要求2所述的一种基于实时网格的三维点云质量判断的方法， 其特征在于， 在S1.2中计算 点云邻域的voxel 步骤如下： S1.21、 对于voxel的每一个顶点， 取其坐标为q(x1,y1,z1)； 点云p的坐标为p(x2,y2, z2)， p的法线为pn(xn,yn,zn)； S1.22、 计算sdf＝(p ‑q)*q＝xn(x1 ‑x2)+yn(y1 ‑y2)+zn(z1 ‑z2)； S1.23、 将sdf截断后得到TSDF， 截断的规则是fmin<＝sdf且sdf<＝fmax， 其中fmin和 fmax根据实际情况设置 。 4.根据权利要求1所述的一种基于实时网格的三维点云质量判断的方法， 其特征在于， 在S3中Marc hingCubes算法用来 根据voxel的八个顶点的正负号， 判断是否有三角面片。 5.根据权利要求4所述的一种基于实时网格的三维点云质量判断的方法， 其特征在于， 在S3中， 具体操作步骤如下： S3.1、 遍历每一个三角面， 计算该三角面的每 个顶点所在边e(p1， p2)的梯度； S3.2、 当e的梯度小于设定阈值thresho ld时， 则标记该顶点。 6.根据权利要求1所述的一种基于实时网格的三维点云质量判断的方法， 其特征在于， 在S5中如果 一个三角面的有一个顶点被标记， 则将该三角面片标记。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115471631 A 2一种基于实时网格的三维点 云质量判断的方 法 技术领域 [0001]本发明涉及 三维点云质量判断技术领域， 尤其涉及一种基于实时网格的三维点云 质量判断的方法。 背景技术 [0002]在三维扫描设备领域中， 扫描设备的工作流程如下： 通过获取2D图像信息重建出 3D点云， 并将3D点云按照其特征拼接起来形成完整的统一坐标系下点云， 最后由3D点云生 成3D网格， 完成现实物体的数字化。 三 维实时扫描应用中， 所见即所得的实时渲 染是一个重 要环节。 [0003]实时扫描中用户交互有点云渲染和网格渲染两种方式， 点云渲染比网格渲染网格 速度快， 能满足实时渲 染的要求， 但在很多场景中， 3D网格是三 维扫描设备领域 实时渲染和 最终输出， 其主 要原因如下： [0004](1)3D网格是3D打印的基础 [0005](2)3D网格通过渲染， 能有效的反应实物的特 征 [0006](3)3D网格有几何拓扑 特性,能有效表达连通 性。 [0007](4)3D网格能够有效进行纹 理贴图， 真实反应物体表面 [0008]3D网格的实时渲染能提高扫描质量， 增强用户体验。 [0009]三维扫描中实时渲染3D网格， 即时呈现已扫描数据的特点， 能够有效提高扫描导 航； 其几何拓扑 特性能够帮助算法及时有效的 的去除噪点， 避免噪点数据的累积。 [0010]因此实现扫描中网格实时化， 不仅能够提高扫描的精确度， 而且能够极大地增强 用户体验， 是很多三维扫描设备产品必备的功能。 [0011]实际扫描过程中， 由于光线， 口水泡， 相机校准， 操作不当原因产生噪声， 导致部分 三维重建的点云质量(精度)不佳， 严重时会影响整个扫描的准确度。 但点云质量的判断一 般需要借助该点的邻域关系， 且判断难度较大。 [0012]三维实时网格是由三维点云产生， 其生成的过程已经涉及到点云的邻域关系， 通 过在网格的生成过程中识别网格的质量， 然后映射到对应空间位置的点云， 可以进行点云 质量的判断。 这种情况一般通过复扫可以解决， 较为严重的情况通过将已扫描的部分数据 裁剪后重新扫描来 解决。 发明内容 [0013](一)解决的技 术问题 [0014]针对现有技术的不足， 本发明提供了一种基于实时网格的三维点云质量判断的方 法， 具备及时清除了糟糕点云， 避免了误差积累， 提高了扫描的整体精度， 用于解决现有技 术中由于网格的生成采用的点云以及其邻域的关系， 因此对于局部质量较差的点云， 会由 于其邻域 点的关系， 产生相对光滑的网格， 给 出错误的导航效果的问题。 [0015](二)技术方案说　明　书 1/4 页 3 CN 115471631 A 3