一种3d模型漏洞的检测方法及装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种3D模型漏洞的检测方法及装置，其中，所述方法包括：将3D模型转换为可视正摄投影图像；提取所述正摄投影图像的轮廓；剔除所述正摄投影的外轮廓，根据剔除后的正摄投影图像判断是否存在漏洞。可以快速准确地判断3D模型中是否存在漏洞，特别适用于大数据的3D模型的漏洞检测。
【专利说明】
一种3D模型漏洞的检测方法及装置
技术领域
[0001]本发明属于图像处理中3D图像技术领域，尤其是涉及一种3D模型漏洞的检测方法及装置。【背景技术】
[0002]随着计算机技术，特别是计算机图形学、三维仿真技术、虚拟现实技术以及网络通信技术的飞速发展，传统的电子地图被注入了新的活力，3D电子地图正成为电子地图发展的一个重要方向。3D地图(也称三维地图、立体地图)能够按照一定比例对现实世界的地理实景进行展示，其应用范围极广。
[0003]在构建三维模型中，涉及大部分对模型的优化和编辑功能，在对模型进行优化和编辑时，容易产生漏洞，其在图像中表现为无图像数据，产生与底色相同的若干区域。严重影响模型产品生产的效率与模型的完整性。现有的模型漏洞检测方法基本还是停留在目视人工查找阶段，不仅容易出现纰漏，还效率低下，完全不能满足智能时代数据基础的实时要求。除此之外采用人工查找的方式，难以给出模型漏洞的精确信息，例如位置信息等，还需要更多的辅助交互式操作；另一种复杂的检测方法是基于模型三角网拓扑连接性的方法， 但现有的很多三维模型的构建未必遵循流形拓扑来构建的，大多都是以视觉优先原则为首要条件。
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种3D模型漏洞的检测方法及装置，以解决现有技术中三维图像模型中漏洞检测准确率低且效率低下的技术问题。
[0005]第一方面，本发明实施例提供了一种3D模型漏洞的检测方法，包括:
[0006]将3D模型转换为可视正摄投影图像；
[0007]提取所述正摄投影图像的轮廓；
[0008]剔除所述正摄投影的外轮廓，根据剔除后的正摄投影图像判断是否存在漏洞。
[0009]进一步的，根据剔除后的正摄投影图像判断是否存在漏洞之后，还包括:
[0010]在存在漏洞时，根据所述剔除后的正摄投影图像得出所述漏洞的图形信息。
[0011]进一步的，所述将3D模型转换为可视视角正摄投影图像，包括:
[0012]根据所述模型的信息构建视锥体；
[0013]对所述视锥体对应的图像进行渲染，提取所述模型中视锥体对应的图像的正射底图。
[0014]进一步的，所述提取所述正摄投影图像的轮廓，包括:
[0015]对所述正摄投影图像去噪；
[0016]对去噪后的正射投影图像进行边缘检测，并提取边缘的拓扑信息。
[0017]更进一步的，所述漏洞的图形信息包括:所述漏洞中点的坐标集合。
[0018]第二方面，本发明实施例还提供了一种3D模型漏洞的检测装置，包括:
[0019]转换单元，用于将3D模型转换为可视正摄投影图像；
[0020]轮廓提取单元，用于提取所述正摄投影图像的轮廓；
[0021]判断单元，剔除所述正摄投影的外轮廓，根据剔除后的正摄投影图像判断是否存在漏洞。
[0022]进一步的，所述装置还包括:
[0023]图形信息获取单元，用于在存在漏洞时，根据所述剔除后的正摄投影图像得出所述漏洞的图形信息。[0〇24]进一步的，所述转换单元，用于:
[0025]根据所述模型的信息构建视锥体；
[0026]对所述视锥体对应的图像进行渲染，提取所述模型中视锥体对应的图像的正射底图。[〇〇27]进一步的，所述提取单元用于:[〇〇28]对所述正摄投影图像去噪；
[0029]对去噪后的正射投影图像进行边缘检测，并提取边缘的拓扑信息。
[0030]本发明实施例提供的3D模型漏洞的检测方法及装置，通过将3D模型转换为正摄投影，并对正摄投影进行边缘检测，根据边缘检测的结果判断3D模型中是否存在漏洞，可以快速准确地判断3D模型中是否存在漏洞，特别适用于大数据的3D模型的漏洞检测。【附图说明】[〇〇31]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1是本发明实施例一提供的3D模型漏洞的检测方法的流程示意图；[〇〇33]图2是本发明实施例二提供的3D模型漏洞的检测方法的流程示意图；[〇〇34]图3是本发明实施例三提供的3D模型漏洞的检测方法的流程示意图；
[0035]图4是本发明实施例四提供的3D模型漏洞的检测方法的结构示意图。【具体实施方式】[〇〇36]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[〇〇37] 实施例一[〇〇38]图1是本发明实施例一提供的3D模型漏洞的检测方法的流程示意图，本实施例可适用于检测大数据量的3D模型中是否存在漏洞的情况，该方法可以由3D模型漏洞的检测装置来执行，该装置可由软件/硬件方式实现，并可集成于用于进行3D模型漏洞的检测的计算机或者服务器中。[〇〇39]参见图1，所述3D模型漏洞的检测方法，包括:
[0040]S110,将3D模型转换为可视正摄投影图像。[〇〇41]对于3D模型，从不同的视角可以观测到不同的图像，在本实施例中，根据正视角， 可以获取到3D模型的可视正摄投影图像。正射投影即投影平面切于地球面上一点，视点在无限远处，投影光线是互相平行的直线，并与投影平面相垂直。可显示出半球。按投影面位置可分为正轴、横轴与斜轴三种。可以根据正摄投影光线将3D模型转换为可视正摄投影图像。[〇〇42]S120,提取所述正摄投影图像的轮廓。[〇〇43]利用边缘检测算法提取正摄投影图像的轮廓。缘检测是图像处理和计算机视觉中的基本问题，边缘检测的目的是标识数字图像中亮度变化明显的点。由于图像中的轮廓与内部图像的亮度差异明显，据此，可以提取出正射图像的轮廓，所述轮廓包括外轮廓和内轮廓。示例性的，可以采用Sobel算子边缘检测算法实现。[〇〇44]S130,剔除所述正摄投影的外轮廓，根据剔除后的正摄投影图像判断是否存在漏洞。
[0045]根据轮廓的包含拓扑关系，确定正摄投影图像的外轮廓，并剔除外轮廓。在剔除外轮廓后，如果图像还存在着轮廓，则3D模型中存在漏洞，否则3D模型中不存在漏洞。[〇〇46]本实施例提供的3D模型漏洞的检测方法，通过将3D模型转换为正摄投影，并对正摄投影进行边缘检测，根据边缘检测的结果判断3D模型中是否存在漏洞，可以快速准确地判断3D模型中是否存在漏洞，特别适用于大数据的3D模型的漏洞检测。
[0047]在本实施例的一个优选实施方式中，在根据剔除后的正摄投影图像判断是否存在漏洞之后，还包括:在存在漏洞时，根据所述剔除后的正摄投影图像得出所述漏洞的图形信息。所述漏洞的图形信息包括:所述漏洞中点的坐标集合。根据剔除后的正摄投影图像得出所述漏洞的外轮廓，进而确定漏洞的范围，并据此得出漏洞中点的坐标的集合。示例性的， 可以提供一个shape文件。方便查找漏洞的具体信息，并可根据具体信息对3D模型进行修正。[〇〇48] 实施例二
[0049]图2为本发明实施例二提供的3D模型漏洞的检测方法的流程图，本发明实施例以上述实施例为基础，进一步的，所述将3D模型转换为可视视角正摄投影图像，包括:根据所述模型的信息构建视锥体;对所述视锥体对应的图像进行渲染，提取所述模型中视锥体对应的图像的正射底图。
[0050]参见图2,所述3D模型漏洞的检测方法，包括:
[0051]S210,根据所述模型的信息构建视锥体。[〇〇52]视锥体是指场景中摄像机的可见的一个锥体范围。它有上、下、左、右、近、远，共6 个面组成。在视锥体内的景物可见，反之则不可见。为提高性能，只对其中与视锥体有交集的对象进行绘制。示例性的，可以根据模型的大小和所需的分辨率，构造出所需的视锥体。 [〇〇53]S220,对所述视锥体对应的图像进行渲染，提取所述模型中视锥体对应的图像的正射底图。[〇〇54]对所述视锥体对应的图像进行渲染，示例性的，可以采用0PENGL进行离图渲染，离图渲染指的是GPU在当前屏幕缓冲区以外新开辟一个缓冲区进行渲染操作。可减少GPU的内存消耗。正射投影并提取渲染正射影像image，并选择适当的分辨率。分辨率可以根据设计要求确定，可以采用lm-0.2m的分辨率。[〇〇55] S230，提取所述正摄投影图像的轮廓。[〇〇56] S240,剔除所述正摄投影的外轮廓，根据剔除后的正摄投影图像判断是否存在漏洞。[〇〇57]本实施例通过将3D模型转换为可视视角正摄投影图像，包括:根据所述模型的信息构建视锥体;对所述视锥体对应的图像进行渲染，提取所述模型中视锥体对应的图像的正射底图。可以根据设计要求获取合适的可视视角正摄投影图像，有效提高检测漏洞的精度。[〇〇58] 实施例三[〇〇59]图3为本发明实施例三提供的3D模型漏洞的检测方法的流程图，本发明实施例以上述实施例为基础，进一步的，所述提取所述正摄投影图像的轮廓，包括:对所述正摄投影图像去噪;对去噪后的正射投影图像进行边缘检测，并提取边缘的拓扑信息。
[0060]参见图3,所述3D模型漏洞的检测方法，包括:[〇〇611 S310,将3D模型转换为可视正摄投影图像。[〇〇62] S320,对所述正摄投影图像去噪。
[0063]由于图像中可能存在噪声，如果不去除噪声，则会影响后面的边缘检测，降低检测精度。因此，需要对所述正摄投影图像去噪。示例性的，可以采用高斯去噪，示例性的，可以连续使用3X3模板3次迭代操作执行。去除图像中的噪声和“毛边”现象。[〇〇64] S330,对去噪后的正射投影图像进行边缘检测，并提取边缘的拓扑信息。
[0065]在进行边缘检测时，提取边缘的拓扑信息，，例如包含与被包含的关系，以明确最外边缘，这是由于最外边缘为模型的外边界不是研究问题所关系的问题。[〇〇66] S340,剔除所述正摄投影的外轮廓，根据剔除后的正摄投影图像判断是否存在漏洞。[〇〇67]本实施例通过将所述提取所述正摄投影图像的轮廓，包括:对所述正摄投影图像去噪;对去噪后的正射投影图像进行边缘检测，并提取边缘的拓扑信息。有效去除图像中的噪声，提高了检测轮廓的精度。[〇〇68] 实施例四
[0069]图4是本发明第四实施例提供的3D模型漏洞的检测装置的结构示意图，如图4所示，所述装置包括:
[0070]转换单元410,用于将3D模型转换为可视正摄投影图像；[〇〇71]轮廓提取单元420,用于提取所述正摄投影图像的轮廓；[〇〇72]判断单元430,剔除所述正摄投影的外轮廓，根据剔除后的正摄投影图像判断是否存在漏洞。[〇〇73]本实施例提供的3D模型漏洞的检测装置，通过将3D模型转换为正摄投影，并对正摄投影进行边缘检测，根据边缘检测的结果判断3D模型中是否存在漏洞，可以快速准确地判断3D模型中是否存在漏洞，特别适用于大数据的3D模型的漏洞检测。
[0074]在上述各实施例的基础上，所述装置还包括:
[0075]图形信息获取单元，用于在存在漏洞时，根据所述剔除后的正摄投影图像得出所述漏洞的图形信息。
[0076]在上述各实施例的基础上，所述转换单元，用于:
[0077]根据所述模型的信息构建视锥体；
[0078]对所述视锥体对应的图像进行渲染，提取所述模型中视锥体对应的图像的正射底图。
[0079]在上述各实施例的基础上，所述提取单元用于:
[0080]对所述正摄投影图像去噪；
[0081]对去噪后的正射投影图像进行边缘检测，并提取边缘的拓扑信息。
[0082]在上述各实施例的基础上，所述漏洞的图形信息包括:所述漏洞中点的坐标集合。 [〇〇83]本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:R〇M、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0084]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种3D模型漏洞的检测方法，其特征在于，包括:将3D模型转换为可视正摄投影图像；提取所述正摄投影图像的轮廓；剔除所述正摄投影的外轮廓，根据剔除后的正摄投影图像判断是否存在漏洞。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据剔除后的正摄投影图像判断是否存 在漏洞之后，还包括:在存在漏洞时，根据所述剔除后的正摄投影图像得出所述漏洞的图形信息。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将3D模型转换为可视视角正摄投影图 像，包括:根据所述模型的信息构建视锥体；对所述视锥体对应的图像进行渲染，提取所述模型中视锥体对应的图像的正摄底图。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提取所述正摄投影图像的轮廓，包括: 对所述正摄投影图像去噪；对去噪后的正射投影图像进行边缘检测，并提取边缘的拓扑信息。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述漏洞的图形信息包括:所述漏洞中点 的坐标集合。6.—种3D模型漏洞的检测装置，其特征在于，包括:转换单元，用于将3D模型转换为可视正摄投影图像；轮廓提取单元，用于提取所述正摄投影图像的轮廓；判断单元，剔除所述正摄投影的外轮廓，根据剔除后的正摄投影图像判断是否存在漏 洞。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括:图形信息获取单元，用于在存在漏洞时，根据所述剔除后的正摄投影图像得出所述漏 洞的图形信息。8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述转换单元，用于:根据所述模型的信息构建视锥体；对所述视锥体对应的图像进行渲染，提取所述模型中视锥体对应的图像的正射底图。9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述提取单元用于:对所述正摄投影图像去噪；对去噪后的正射投影图像进行边缘检测，并提取边缘的拓扑信息。10.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述漏洞的图形信息包括:所述漏洞中点 的坐标集合。
【文档编号】G06T7/00GK106097299SQ201610363848
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年5月26日
【发明人】周奎, 马华山, 胡珂, 张胜柱, 周丽珠, 王冬, 于海波, 雷雨, 关昆, 付海龙, 王磊, 袁生礼
【申请人】天津市测绘院