(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 202210752082.X (22)申请日 2022.06.29 (71)申请人 合肥安达创展科技股份有限公司 地址 230023 安徽省合肥市包河区河北路 18号 (72)发明人 王家伟　李颖　张磊　邹颂扬　 鲍海波　张巍　夏伦应　 (74)专利代理 机构 合肥天明专利事务所(普通 合伙) 34115 专利代理师 高微微 (51)Int.Cl. G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 基于数字还原技术的可视化映射方法及系 统 (57)摘要 本发明公开了基于数字还原技术的可视化 映射方法及系统， 包括如下步骤： 对设计图纸以 及设计参数进行三维可视化数字还原， 得到三维 场景模型图像， 基于三维场景模 型图像得到模拟 点云； 获取真实场景的内外真实图像以及内外真 实图像对应的实际点云， 并通过 实际点云对三维 场景模型图像中模拟点云进行模 型优化和核对， 输出优化后的三维场景模型； 将优化后的三维场 景模型输 出的可视化场景反馈到终端； 该可视化 映射方法降低了成本， 提高了解决问题的效率。 权利要求书3页 说明书7页 附图1页 CN 115147546 A 2022.10.04 CN 115147546 A 1.基于数字还原技 术的可视化映射方法， 包括如下步骤： 对设计图纸以及设计参数进行三维可视化数字还原， 得到三维场景模型图像， 基于三 维场景模型图像得到模拟点云； 获取真实场景的内外真实图像以及内外真实图像对应的实际点云， 并通过实际点云对 三维场景模型图像中模拟点云进行模型优化和核对， 输出优化后的三维场景模型； 将优化后的三维场景模型输出的可视化场景反馈 到终端。 2.根据权利要求1所述的基于数字还原技术的可视化映射方法， 其特征在于， 在对通过 实际点云对三维场景模型图像中模拟点云进 行模型优化和核对， 输出优化后的三 维场景模 型中， 具体包括： 通过点云空间的三维点云数据最小包围盒自适应间距得到体素网格， 并移除掉没有三 维点云数据命中的体素网格， 得到第一体素集 合； 移除掉所述第 一体素集合中没有点命中的单个体素网格， 得到第 二体素集合和第 二体 素集合中的三维点云集 合； 将所述第二体素集合中的三维点云集合映射到三维场景模型图像所处的坐标系下， 计 算映射后第二体素集 合中的三维点云集 合与三维场景模型图像中模拟点云的误差函数； 若误差函数值小于等于预设阀值， 则保存所述内外真实图像的三维点云数据， 该三维 点云作为第三体素集 合中的三维点云数据； 若误差函数值大于预设阀值， 则将第 二体素集合中的该三维点云数集合代替三维场景 模型中对应的模拟点云， 替换后的三维点云作为第三体素集 合中的三维点云数据； 基于所述第 三体素集合中的三维点云数据重构三维场景模型图像， 输出优化后的三维 场景模型。 3.根据权利要求2所述的基于数字还原技术的可视化映射方法， 其特征在于， 在计算映 射后第二体素集合中的三 维点云集合与三维场景模型图像中模拟点云的误差函数中， 误差 函数的计算过程如下： 计算将三维点云集合缩放逼近三维场景模型图像中的旋转矩阵Mt和平移矩阵Mr， 记三 维点云集 合中点的数量 为PC； 计算三维点云集 合点的均值Pa1以及模拟点云的均值Pa2； 根据三维空间的缩放系数S， 得到缩放矩阵Ms； 根据旋转矩阵Mt、 平 移矩阵Mr和缩放矩阵Ms计算得到P0位置； 预设三维场景模型图像中顶点 坐标集合记为P1； 遍历P1集合， 查找在P0集合中与P0位置的距离最近的点， 计算误差函数 的 误差函数值。 4.根据权利要求3所述的基于数字还原技术的可视化映射方法， 其特征在于， 其中， 均 值Pa1和均值Pa2通过以下公式计算： N(x,y,z)＝Pa1/Pa2权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115147546 A 2其中， N(x,y,z)为云集合点的均值Pa1与模拟点云的均值Pa2的 比例集合， Pavg表示三 维点云集合中所有点的平均值， P(x.y.z)表示维点云集合中点的集合， PC为三维点云集合 中点的数量。 5.基于数字还原技 术的可视化映射方法， 包括如下步骤： 获取真实场景的外观真实图像， 并对所述外观真实图像进行还原， 得到还原图像； 通过还原图像以及设计参数得到模拟点云， 对模拟点云进行三维可视化数字还原， 得 到三维场景模型图像； 获取真实场景的内部真实图像以及内部真实图像对应的实际点云， 并通过实际点云对 三维场景模型图像中模拟点云进行模型优化和核对， 输出优化后的三维场景模型； 将优化后的三维场景模型输出的可视化场景反馈 到终端。 6.根据权利要求5所述的基于数字还原技术的可视化映射方法， 其特征在于， 在对通过 实际点云对三维场景模型图像中模拟点云进 行模型优化和核对， 输出优化后的三 维场景模 型中， 具体包括： 通过点云空间的三维点云数据最小包围盒自适应间距得到体素网格， 并移除掉没有三 维点云数据命中的体素网格， 得到第一体素集 合； 移除掉所述第 一体素集合中没有点命中的单个体素网格， 得到第 二体素集合和第 二体 素集合中的三维点云集 合； 将所述第二体素集合中的三维点云集合映射到三维场景模型图像所处的坐标系下， 计 算映射后第二体素集 合中的三维点云集 合与三维场景模型图像中模拟点云的误差函数； 若误差函数值小于等于预设阀值， 则保存所述内外真实图像的三维点云数据， 该三维 点云作为第三体素集 合中的三维点云数据； 若误差函数值大于预设阀值， 则将第 二体素集合中的该三维点云数集合代替三维场景 模型中对应的模拟点云， 替换后的三维点云作为第三体素集 合中的三维点云数据； 基于所述第 三体素集合中的三维点云数据重构三维场景模型图像， 输出优化后的三维 场景模型。 7.基于数字还原技术的可视化映射系统， 其特征在于， 包括模拟场景构建模块、 模型优 化模块和可视化交 互模块； 模拟场景构建模块用于通过设计图纸以及设计参数得到模拟点云， 对模拟点云进行三 维可视化数字还原， 得到三维场景模型图像； 模型优化模块用于获取真实场景的内外真实图像以及内外真实图像对应的实际点云， 并通过实际点云对三 维场景模型图像中模拟点云进行模型优化和核对， 输出优化后的三 维 场景模型； 可视化交 互模块用于将优化后的三维场景模型输出的可视化场景反馈 到终端。 8.基于数字还原技术的可视化映射系统， 其特征在于， 包括图像获取模块、 模拟场景构 建模块、 模型优化模块和可视化交 互模块； 图像获取模块用于获取真实场景的外观真实图像， 并对所述外观真实图像进行还原， 得到还原图像；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115147546 A 3