本发明一般涉及扫描技术领域,特别是涉及一种机器狗系统及其实现方法。
背景技术:
在现有技术中,一般的拍摄多是采用人工进行拍摄,然后再将拍摄的数据送回数据处理中心进行处理以生成三维模型,这种人工拍摄多是在平坦的且安全的环境中工作。但是当需要在许多复杂的环境中(如危险环境中,例如隧道环境中、狭窄的、潮湿的、有毒的或视线差的环境中)进行拍摄时,人不能进去或者很难进去,或者即使进去了也难保证拍摄的质量和效果,进而影响了后续的三维建模。
技术实现要素:
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种能够在危险和复杂的环境中进行拍摄以得到三维模型的机器狗系统及其实现方法。
为了实现上述技术优点,本发明的一方面提供一种机器狗系统,包括:
机器狗本体,所述机器狗本体上设置有:
数据获取模块,用于获取对象的图片和深度信息;
数据预处理模块,用于对对象的图片和深度信息进行本地预处理,得到图片预处理数据,所述本地预处理包括对图片的边缘处理;
通讯模块,用于接收和发送对象的图片预处理数据;
服务器,用于对图片预处理数据进行智能化处理,得到对象的三维模型和对应的链接,所述智能化处理包括模型修复、剪辑、裁剪、减面、减模、压缩、处理材质、处理贴图、处理灯光、渲染和压缩优化。
作为上述技术手段的一种改进,其中所述数据获取模块包括:
采集单元,用于通过扫描设备采集对象的图片和深度信息,所述扫描设备可自动升降,所述扫描设备包括可旋转的一个或多个摄像头。
采集单元,用于通过扫描设备采集对象的图片和深度信息,所述扫描设备可自动升降,所述扫描设备包括呈环形布置的多个摄像头。
作为上述技术手段的一种改进,其中服务器包括:
三维云端模型库,用于对待展示对象的三维数据进行智能化处理,得到待展示对象的原始三维模型和对应的链接,所述智能化处理包括模型修复、剪辑、裁剪、减面、减模、压缩、处理材质、处理贴图和处理灯光;
渲染压缩优化模块,用于对待展示对象的原始三维模型进行渲染和压缩优化,得到待展示对象压缩优化后的三维模型。
作为上述技术手段的一种改进,其中所述三维云端模型库包括:
智能化处理单元,用于进行模型修复、剪辑、裁剪、减面、减模、压缩、处理材质、处理贴图和处理灯光,得到待展示对象的原始三维模型;
链接生成单元,用于根据待展示对象的原始三维模型生成对应的链接;
作为上述技术手段的一种改进,其中机器狗本体包括:
巡航模块,用于规划行走路线;
障碍物识别模块,用于识别障碍物信息;
测距模块,用于检测和识别前方障碍物与机器狗系统之间的距离并生成距离信息;
驱动模块,用于驱动机器狗本体行走;
控制模块,用于根据行走路线来控制驱动模块,并结合障碍物信息和距离信息来控制驱动模块改变机器狗本体的运动速率和方向。
作为上述技术手段的一种改进,其中驱动模块包括驱动电机和滚轮。
作为上述技术手段的一种改进,其中所述检测和识别前方障碍物与机器狗系统之间的距离包括通过超声波、激光测距、红外线测距、双目视觉和雷达中的至少一种方法来进行测距。
作为上述技术手段的一种改进,其中所述控制模块包括数据接收器、数据存储器和数据处理器。
本发明的另一方面提供一种机器狗系统实现方法,包括如下步骤:
获取对象的图片和深度信息;
对对象的图片和深度信息进行本地预处理,得到图片预处理数据,所述本地预处理包括对图片的边缘处理;
接收和发送对象的图片预处理数据;
对图片预处理数据进行智能化处理,得到对象的三维模型和对应的链接,所述智能化处理包括模型修复、剪辑、裁剪、减面、减模、压缩、处理材质、处理贴图、处理灯光、渲染和压缩优化。
有益效果:本发明提供的机器狗系统及其实现方法,将机器狗与三维建模结合起来,通过设置在机器狗本体上的数据获取模块来获取对象的图片和深度信息,利用数据预处理模块对对象的图片和深度信息进行本地预处理,得到图片预处理数据,然后通过通讯模块接收和发送对象的图片预处理数据至服务器,服务器对图片预处理数据进行智能化处理,以得到对象的三维模型和对应的链接,使得机器狗系统能在复杂多变的、人员不能到达的危险环境中执行拍摄的任务,并把拍摄数据传送至服务器进行处理以得到三维模型,保证了三维建模的效果和质量。
附图说明
以下和其他优点和特征将从以下参考附图的实施例的详细描述中得到更充分的理解,附图必须以说明性和非限制性的方式来考虑,其中:
图1为根据本发明的机器狗系统的一个实施例的模块示意图;
图2为根据本发明的机器狗系统的进一步的实施例的模块示意图;
图3为根据本发明的机器狗系统的一个实施例的结构示意图;
图4为根据本发明的机器狗系统的另一个实施例的结构示意图;
图5为根据本发明的机器狗系统的实现方法的流程图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述,以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是,如无特殊说明,当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征,它可以直接固定、连接在另一个特征上,也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外,本发明中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的相互位置关系来说的。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解,尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种元件,但这些元件不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的元件彼此区分开。例如,在不脱离本公开范围的情况下,第一元件也可以被称为第二元件,类似地,第二元件也可以被称为第一元件。取决于语境,如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”。
参考图1,本发明提供一种机器狗系统,其包括:
机器狗本体14,所述机器狗本体14上设置有:
数据获取模块10,用于获取对象的图片和深度信息;
数据预处理模块11,用于对对象的图片和深度信息进行本地预处理,得到图片预处理数据,所述本地预处理包括对图片的边缘处理;
通讯模块12,用于接收和发送对象的图片预处理数据;
服务器13,用于对图片预处理数据进行智能化处理,得到对象的三维模型和对应的链接,所述智能化处理包括模型修复、剪辑、裁剪、减面、减模、压缩、处理材质、处理贴图、处理灯光、渲染和压缩优化。
具体地,如图1所示,数据获取模块10、数据预处理模块11和通讯模块12安装在机器狗本体14的结构上。数据获取模块10扫描机器狗的周围的环境,并获取周围环境的图片和深度信息。数据预处理模块11用于对对象的图片和深度信息进行本地预处理,得到图片预处理数据,所述本地预处理包括对图片的边缘处理。通讯模块12用于接收和发送对象的图片预处理数据。服务器13用于对图片预处理数据进行智能化处理,得到对象的三维模型和对应的链接,所述智能化处理包括模型修复、剪辑、裁剪、减面、减模、压缩、处理材质、处理贴图、处理灯光、渲染和压缩优化,其中服务器13可以是云服务器,也可以是远程服务器。
在本发明的一个实施例中,优选地,用户只需通过访问相应的链接(如url链接)就可以将三维模型展示在pc电脑屏、平板电脑(如ipad)屏和智能手机屏或浏览器上,也可实现与用户进行交互展示。
参照图2,在图1的基础上进一步的实施例,其中数据获取模块10包括采集单元101,其用于通过扫描设备采集对象的图片和深度信息,其中所述扫描设备可自动升降,所述扫描设备包括可旋转的一个或多个摄像头(参见图3,在图3中,摄像头的个数为2个)。
在另一个实施例中,数据获取模块10包括采集单元101,其用于通过扫描设备采集对象的图片和深度信息,其中所述扫描设备可自动升降,所述扫描设备包括呈环形布置的多个摄像头(参见图4)。
在图2中,服务器13包括三维云端模型库1301和渲染压缩优化模块1302,其中三维云端模型库1301用于对待展示对象的三维数据进行智能化处理,得到待展示对象的原始三维模型和对应的链接,所述智能化处理包括模型修复、剪辑、裁剪、减面、减模、压缩、处理材质、处理贴图和处理灯光;渲染压缩优化模块1302用于对待展示对象的原始三维模型进行渲染和压缩优化,得到待展示对象压缩优化后的三维模型。
在本发明的一个实施例中,优选地,三维云端模型库1301包括:
在图2中,服务器13可以是云服务器,也可以是远程服务器。
参照图3,机器狗本体14包括可360度旋转且能够升降的扫描设备15,扫描设备15安装有数据获取模块10、数据预处理模块11和通讯模块12,其中数据获取模块10可以是摄像头。
在本发明的一个实施例中,所述获取模块包括采集单元101(参见图2),其中采集单元101用于通过扫描设备采集对象的图片和深度信息,所述扫描设备设置为可自动升降并且可以旋转,所述扫描设备包括可旋转的2个摄像头。
在本发明的一个实施例中,机器狗本体14还包括巡航模块1401、障碍物识别模块1402、测距模块1403、驱动模块1404和控制模块1405。其中巡航模块1401用于规划行走路线;障碍物识别模块1402用于识别障碍物并发出障碍物信息;测距模块1403用于检测和识别前方障碍物与机器狗系统之间的距离并生成距离信息;驱动模块1404用于驱动机器狗本体14行走;控制模块1405用于根据行走路线来控制驱动模块1404,并结合障碍物信息和距离信息来控制驱动模块1404改变机器狗本体14的运动速率和方向。
例如,在机器狗在按巡航模块1401规划的路线正常行走时,前面出现有一障碍物,则障碍物识别模块1402开始启动,对所述障碍物进行识别及判断,并发出障碍物信息,而测距模块1403去检测和识别前方障碍物与机器狗系统之间的距离并生成距离信息,控制模块1405将综合障碍物信息和距离信息进行判断,并控制驱动模块1404改变机器狗本体14的速率和行走路线,使机器狗避让开上述障碍物。
在本发明的一个实施例中,优选地,机器狗在行走过程中,为了能够扫描到周围360度的环境,扫描设备15可自动旋转360度以进行全角度的扫描。
在本发明的一个实施例中,优选地,所述障碍物识别模块包括摄像头、传感器和雷达。
在本发明的一个实施例中,所述巡航模块通过gps、北斗导航系统、格洛纳斯导航系统中的至少一种来规划机器狗的行走路线。
在本发明的一个实施例中,所述检测和识别前方障碍物与机器狗系统之间的距离包括通过超声波、激光测距、红外线测距、双目视觉和雷达中的至少一种方法来进行测距。
在本发明的一个实施例中,所述障碍物数据包括障碍物类型信息、障碍物大小信息、障碍物高度信息和障碍物形状信息。
在本发明的一个实施例中,所述控制模块1405包括数据接收器、数据存储器和数据处理器。
参照图4,机器狗本体14包括可360度旋转且能够升降的扫描设备15,扫描设备15安装有数据获取模块10、数据预处理模块11和通讯模块12,其中数据获取模块10可以是摄像头。
在本发明的一个实施例中,所述获取模块包括采集单元101(参见图2),其中采集单元101用于通过扫描设备采集对象的图片和深度信息,所述扫描设备可自动升降,所述扫描设备包括呈环形布置的多个摄像头。
在本发明的一个实施例中,机器狗本体14包括巡航模块1401、障碍物识别模块1402、测距模块1403、驱动模块1404和控制模块1405。其中巡航模块1401用于规划行走路线;障碍物识别模块1402用于识别障碍物并发出障碍物信息;测距模块1403用于检测和识别前方障碍物与机器狗系统之间的距离并生成距离信息;驱动模块1404用于驱动机器狗本体14行走;控制模块1405用于根据行走路线来控制驱动模块1404,并结合障碍物信息和距离信息来控制驱动模块1404改变机器狗本体14的运动速率和方向。
例如,在机器狗在按巡航模块1401规划的路线正常行走时,前面出现有一障碍物,则障碍物识别模块1402开始启动,对所述障碍物进行识别及判断,并发出障碍物信息,而测距模块1403去检测和识别前方障碍物与机器狗系统之间的距离并生成距离信息,控制模块1405将综合障碍物信息和距离信息进行判断,并控制驱动模块1405改变机器狗本体14的速率和行走路线,使机器狗避让开上述障碍物。
在本发明的一个实施例中,所述驱动模块1403包括电机和滚轮,所述控制模块1405根据巡航模块1401规划的路线,综合障碍物识别模块1402生成的障碍物信息和测距模块1403生成的距离信息来控制驱动模块1404改变机器狗本体14的运动轨迹、速率及方向。
参见图5,以摄像头10作为数据获模块为例,本发明的机器狗系统的实现方法的流程图包括以下步骤:
通过摄像头10获取对象的图片和深度信息;
规划行走路线;
显然,上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。