大势智慧 · 2022年02月09日

重建大师5.0 | 碎目标感知技术,让三维重建不再恐“细小薄碎”

实景三维重建场景中,经常会出现“细小薄碎”的目标物体,在大势智慧数据处理中心,我们给这些目标起了一个名字:碎目标。

日常生活场景中所见的交通标牌、广告牌、围栏、化工圆筒、路灯等细薄、碎片物体都可以称之为碎目标物体。在以往的重建过程中,这类碎目标物体往往会出现破洞和纹理缺失、扭曲的现象,进而严重影响模型效果和美观。

为什么碎目标物体很难建?

现有市面上主流实景三维重建软件,在对地物表面进行三维重建时,大多采用影像同名特征提取和匹配的方式来实现。

当面对 “细小薄碎”的碎目标物体时,倘若碎目标物体的厚度小于点云匹配精度的限制,容易造成此类碎目标物体正反面法“交错”,导致在网格正确性检查过程中被剔除,从而出现模型破洞和纹理缺失等现象。如下图所示:

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△碎目标物体纹理缺失、扭曲、破洞图

如何解决?重建大师5.0碎目标感知技术智能重建

针对碎目标物体,重建大师5.0提出了更优的智能解决方案:重建过程中先识别、再重建,从而改善地物碎目标物体的三维重建质量。

具体来说,重建大师5.0利用碎目标感知技术,预先将密集点云里面的碎目标物体识别出来,然后在构网阶段针对这些碎目标物体采用不同的重建算法以保证其完整性。进而解决三维重建恐小、恐细、恐薄、恐碎的问题,消除数字世界中的城市“牛皮癣”,让模型在重建后更精美。

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△碎目标感知技术流程图

经过大量的数据测试,我们发现重建大师5.0碎目标感知技术能够在模型后处理过程中直接减少人力成本,如10平方公里的实景三维模型,至少减少30人日的精修工作量,极大解放后期修模成本与时间。

案例展示

下面用几组案例详细介绍碎目标感知技术。

(一)碎目标感知技术下的交通标牌更完整、精美

城市场景中经常会出现各种小标识牌,由于其小而薄的特征,导致重建后经常出现纹理扭曲与损坏的现象。

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△交通标牌重建效果对比一

由上对比图可以看出,重建大师5.0对这类小标牌可以先识别再重建,基于碎目标感知技术重建出完整且精细的标牌内容。

(二)碎目标感知技术下的薄围墙不见漏洞

在建筑工地或道路施工处常见各种细薄的围墙,重建后易容易出现各种大小不一的破洞,影响模型美观。

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△薄围墙重建对比效果图

由上图可知,重建大师5.0碎目标感知技术能够最大程度的保证薄片物体的完整性,减少薄片物体边缘不齐与破洞现象。

(三)碎目标感知下的屋顶标牌更完整、清晰
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除了广告、交通标牌,屋顶标牌也单独出现在楼房高处,属于细薄目标物体,常规重建很难保证屋顶标牌的完整性,依旧会出现各种纹理歪曲、漏建、错建的现象。

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△屋顶标牌重建对比效果图

由上图对比可知,有了碎目标感知技术,重建大师5.0能够对标牌大字进行一一识别,再进行有效匹配,最后自动重建出来的模型效果明显优于其他软件的效果。

避免错误的纹理映射

除了碎目标感知技术,重建大师5.0还能够有效避免错误纹理的映射问题。

尤其是在冬天的季节,由于树木的枯枝干过于细小,无法三维重建,反而会将树干阴影倒映在道路上,影响模型呈现效果。

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△避免错误的纹理映射对比效果图一

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△避免错误的纹理映射对比效果图二

如上图所示,重建大师5.0能够有效对地面错误纹理进行修复和处理,智能去除地面细小的树干阴影,保证路面的整洁度与美观度。

结语

总的来说,重建大师5.0融入碎目标感知技术,能够最大程度对“细小薄碎”的碎目标物体进行智能化重建,有效保证模型重建后的有效性与完整性。

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