CN119516125A 基于三维高斯溅射的地下长距离管道三维建图方法及系统 （合肥工业大学）

基于三维高斯溅射的地下长距离管道三维本发明提供基于三维高斯溅射的地下长距姿估计算法，处理得到IMU数据的预测位姿以及位姿偏移，模型难以维持较高准确度的技术问22.根据权利要求1所述的基于三维高斯溅射的地下长距离管道三维建图方法，其特征3.根据权利要求1所述的基于三维高斯溅射的地下长距离管道三维建图方法，其特征4.根据权利要求3所述的基于三维高斯溅射的地下长距离管道三维建图方法，其特征5.根据权利要求3所述的基于三维高斯溅射的地下长距离管道三维建图方法，其特征6.根据权利要求1所述的基于三维高斯溅射的地下长距离管道三维建图方法，其特征3ssnm(b,D)表示所述模型重建的深度图与所述真实的深度图的相似度参数，L表示损失函7.根据权利要求6所述的基于三维高斯溅射的地下长距离管道三维建图方法，其特征球谐函数的阶数l对应的球谐基函数Y(P,9)，表示IMU数据中的IMU测量角，为方位角，N阶的第ig个所述高斯球的颜色c表示为：8.根据权利要求1所述的基于三维高斯溅射的地下长距离管道三维建图方法，其特征化三维高斯进行无偏无损拼接操作，得到优化三维溅射模型和所述优化相机位姿;4三维高斯到第i+1个所述三维高斯对应的误差协方差矩阵，s表示相对于世界坐标系三维式中，为第i+1组预测的高斯模型，是由所述S4重建的第i组三维高斯，9.根据权利要求1所述的基于三维高斯溅射的地下长距离管道三维建图方法，其特征pi1=Fi-ir1·pi+wi式中，为第i个三维高斯到第i+1个是三维高斯的状态转移矩阵，pix1表示第在每一帧数据更新前，所述卡尔曼滤波器通过所述状态姿，表示第i组所述三维高斯的预测误差协方差矩阵，是第i组所述三维高斯到第i+1组所述三维高斯的所述预测误差协方差矩阵，表示预测结果的不确定性，Q:是第i个在第个所述观测数据到达所述卡尔曼滤波器时，所述卡尔曼滤波器利用下述逻辑，56[0003]现有公开文献《基于低成本全景摄像机多视点图像匹配的城市排水管道三维重建》中提出利用低成本视频全景摄像机作为管道检测工具，利用球形全景视频实现管道场通过帧提取获得球面全景图像集。通过使用多视点投影生成透视图像集，来校正全景图像的边缘几何畸变。将重投影的图像集进行摄影测量处理，进行多视点图像匹配、sfM长距离管道的实时建图。到每个时刻的激光条纹的中心点，在对应于每个时刻下的摄像装置坐标系中的三维坐标；7[0006]公布号为CN111462326A的现有发明专利申请文献《低成本360度全景视频相机城[0008]三维激光扫描技术可以获取大量高精度的点云数据，但8S5、基于初始化三维高斯，利用GS_SLAM（GaussianSplattingSimultaneous构建一套实现三维图像实时渲染的一体化方法。本发明利用三维高斯溅射进行三维建图，[0015]本发明简化了地下长距离管道三维建图的操作步骤，降9次数m对应的第i个待优化的球谐系数，Yy"(p,9)是当前阶数下的次数m、球谐函数的阶数lN阶的第ig个高斯球的颜色c表示为：[0033]本发明在地下管网长距离建图的需求下，采用三维高斯和同步定位与建图的方第个初始化三维高斯进行无偏无损拼接操作，得到优化三维溅射模型和优化相机位初始化第i个三维高斯到第i+1个是三维高斯的位姿为则高斯到第i+1个三维高斯对应的误差协方差矩阵，s表示相对于世界坐标系三维高斯的三[0037]其中，为第i+1组预测的高斯模型，Gur是由S4重建的第i组三维高斯，[0038]本发明融合了三维高斯和同步定位与建图的方法，利用GS_SLAM算法对地下管网[0039]在更具体的技术方案中，S6中，利用卡尔曼滤波器，将第组初始化相机位姿i个三维高斯到第i+1个是三维高斯的状态转移矩阵，pix1表示表示第i组三维高斯的预测误差协方差矩阵，是第i组三维高斯到第i+1组三维高[0051]在更具体的技术方案中，基于三维高斯溅射的地下长距离管道三维建图系统包构建一套实现三维图像实时渲染的一体化方法。本发明利用三维高斯溅射进行三维建图，[0053]本发明简化了地下长距离管道三维建图的操作步骤，降[0056]本发明在地下管网长距离建图的需求下，采用三维高斯和同步定位与建图的方[0057]本发明融合了三维高斯和同步定位与建图的方法，利用GS_SLAM算法对地下管网[0061]图1为本发明实施例1的基于三维高斯溅射的地下长距离管道三维建图方法基本[0063]本申请实例通过提供一种基于三维高斯溅射的长距离管[0070]d=zs示第i组至第i+1组IMU数据的时间变化值，pi是第i组初始化相机位姿，exp(8)表示第i组图像的第ig个高斯球的颜色表示为ci,：与第个初始化三维高斯进行无偏无损拼接操作，得到优化三维溅射模型和优化相机初始化第i个三维高斯到第i+1个是三维高斯的位姿为则高斯到第i+1个三维高斯对应的误差协方差矩阵，s表示相对于世界坐标系三维高斯的三[0102]在本实施例中，利用GS_SLAM方法将第i+1个高斯与第i个高斯进行无偏无损拼[0103]初始化第i个三维高斯到第i+1个是三维高斯的位姿为则[0121]本发明简化了地下长距离管道三维建图的操作步骤，降[012