(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 202210584968.8 (22)申请日 2022.05.26 (71)申请人 南京佗道医疗科技有限公司 地址 210000 江苏省南京市雨 花台区大周 路34号3幢 (72)发明人 曹红洋　 (74)专利代理 机构 南京瑞弘专利商标事务所 (普通合伙) 32249 专利代理师 梁天彦 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/70(2017.01) G06T 7/136(2017.01) G06T 17/00(2006.01) G06V 10/762(2022.01) (54)发明名称 三维影像重建精度评价方法 (57)摘要 本发明公开了一种三维影像重建精度评价 方法， 包括步骤： 采集包含精度校验器的三维影 像， 精度校验器内设有若干根据设定规则排布的 校验点， 其中包括至少三个坐标基准点； 提取得 到影像坐标系中用于表征各校验点的各候选点 的实际坐标， 以此得到； 根据精度校验器的设计 参数得到校验器坐标系中各坐标基准点的坐标， 结合各坐标基准点的实际坐标计算得到二者的 变换矩阵； 根据变换矩阵将各候选点的实际坐标 变换至校验器坐标系， 并据此与校验器中对应的 各校验点进行一一对应， 从而得到各候选点在校 验器坐标系中的理论坐标； 根据各候选点的实际 坐标与理论坐标计算得到三维重建精度。 本发明 可以有效评估三维影像的重建精度， 且精度更 高。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 114972256 A 2022.08.30 CN 114972256 A 1.三维影 像重建精度评价方法， 其特 征在于： 包括 步骤： 采集包含精度校验器的三维影像， 精度校验器内设有若干根据设定规则排布的校验 点， 其中包括至少三个坐标基准 点； 提取得到影像坐标系中用于表征各校验点的各候选点的实际坐标， 同时得到其中各坐 标基准点的实际坐标； 根据精度校验器的设计参数得到校验器坐标系中各坐标基准点的坐标， 结合各坐标基 准点的实际坐标计算得到二 者的变换矩阵； 根据变换矩阵将各候选点的实际坐标变换至校验器坐标系， 并据此与校验器中对应的 各校验点进行一 一对应， 从而得到各候选点在校验器坐标系中的理论 坐标； 根据各候选点的实际坐标与理论 坐标计算得到三维重建精度。 2.根据权利要求1所述的三维影像重建精度评价方法， 其特征在于： 所述提取得到影像 坐标系中各候选点和各坐标基准点的实际坐标具体为： 采用自适应阈值分割得到包含各候 选点的三维坐标 数据， 据此计算得到各候选点的质心得到影 像坐标系中各候选点的坐标。 3.根据权利要求2所述的三维影像重建精度评价方法， 其特征在于： 所述计算各候选点 的质心得到影 像坐标系中各候选点的坐标 具体为： 获取每一 候选点的三维坐标 数据中的一个 体素点作为种子点； 遍历查找三维坐标数据， 计算所有体素点与所有种子点之间的距离， 若一体素点与某 一种子点之 间的距离最近， 则将该体素点作为该种子点的附近点进行聚类并将其作为一候 选点包含的体素点 集合； 根据某一候选点包含的体素点集合中体素点个数、 每个体素点的坐标值及体素灰度值 计算得到每 个候选点的质心。 4.根据权利要求3所述的三维影像重建精度评价方法， 其特征在于： 所述获取每一候选 点的三维坐标 数据中的一个 体素点作为种子点具体为： 遍历查找分割得到包含各候选点的三维坐标数据， 将得到的第 一个体素点作为第 一个 种子点并放入种子点 集合中； 遍历三维坐标数据中未遍历的剩余体素点， 查找得到与第 一个种子点距离最近且大于 设定阈值的体素点作为 新的种子点并更新种子点 集合； 遍历其余未遍历体素点， 查找得到与种子点集合中距离最近的种子点的距离大于设定 阈值的体素点作为新的种子点并更新种子点集合， 重复本步操作直至遍历 完所有体素点得 到最终种子点 集合。 5.根据权利要求4所述的三维影像重建精度评价方法， 其特征在于： 所述设定 阈值选择 范围设为大于校验点的最大直径且小于 两个校验点之间距离的一半。 6.根据权利要求1所述的三维影像重建精度评价方法， 其特征在于： 根据精度校验器的 设计参数得到校验器坐标系中各坐标基准点的坐标， 结合各坐标基准点的实际坐标计算得 到二者的变换矩阵具体为： 获取影像中数， 根据精度校验器的设计参数得到三个坐标基准点在影像坐标系中的坐 标Pi{pu,pv,pw}； 根据精度校验器的设计参数得到三个坐标基准点在校验器坐标系中的坐标Pi'{pu', pv',pw'}， 将其与前述得到的三个坐标基准点在影像坐标系中的坐标Pi{pu,pv,pw}进行最小权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114972256 A 2二乘匹配， 求 解得到二 者之间的最小二乘变换矩阵M， 具体为： Pi'{pu',pv',pw'}＝M*Pi{pu,pv,pw}+δ 通过求解得到二 者的变换矩阵M使得δ 为 最小值。 7.根据权利要求1所述的三维影像重建精度评价方法， 其特征在于： 将所述变换至校验 器坐标系的各候选点的实际坐标与校验器中对应的各 校验点进行一 一对应具体为： xi＝pi'.x/d yi＝pi'.y/d zi＝pi'.z/d 其中， xi、 yi、 zi分别为x方向索引、 y方向索引、 z方向索引， pi'.x、 pi'.y、 pi'.z分别为变 换至校验器坐标系下的候选点pi'的x坐标、 y坐标、 z坐标， d表示相邻校验点之间的欧氏距 离。 8.根据权利要求1所述的三维影像重建精度评价方法， 其特征在于： 根据 各候选点的实 际坐标与理论 坐标计算得到三维重建精度具体为： 得到的各候选点在校验器坐标系中的理论 坐标为Pi”{p1”,p2”,…,pn”}； 将其与影像坐标系中各候选点的实际坐标Pi{p1,p2,…,pn}进行最小二乘 匹配， 求解得 到二者之间的最小二乘变换矩阵， 将二 者变换至校验器坐标系下； 计算在校验器坐标系下各候选点的实际坐标Pi{p1,p2,…,pn}与理论坐标Pi”{p1”, p2”,…,pn”}中对应点Pk和Pk”之间欧式距离 ε＝|PkPk”|， 将计算得到的所有点的距离平均值 作为三维影像的重建误差 。 9.根据权利要求1所述的三维影像重建精度评价方法， 其特征在于： 各所述坐标基准点 非对称排布， 大小各不相同且均大于其 他校验点。 10.根据权利要求1所述的三维影像重建精度评价方法， 其特征在于： 所述精度校验器 内设有若干根据设定规则排布的校验点， 且以所有校验点中心处的校验点作为第一坐标基 准点， 与第一坐标基准点具有第一间距的校验点作为第二坐标基准点， 以与第一坐标基准 点具有第二间距的校验点作为第三 坐标基准 点； 第一间距和第二间距不同。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114972256 A 3