一种高精度稠密室内场景重建技术

1. 痛点问题 场景三维重建是未来视觉成像技术发展的重要趋势，支撑导航与人机交互、虚拟现实与增强现实（VR/AR）、在线文旅、工程设计等前沿领域应用革命性发展。 目前技术仅仅是根据局限于面元自身区域内不同时刻的信息融合得到该面元的最终重建结果，忽略了面元之间的关系，导致重建面元的自由度过大，同时由于遮挡、光照变化、纹理不足、运动等因素的影响，降低了深度图像的稠密度，同时存在相关尺度模糊问题。重建面元受到输入深度图像噪声以及定位系统对相机定位误差的影响，出现重建面元的位置及朝向可能与真实值存在明显偏差，且相邻面元之间可能存在不一致的情况，导致最终重建的三维模型的稠密度、鲁棒性、一致性和准确性较低。 2. 解决方案 本项目成果提出了一套高精度稠密室内场景重建技术，首先提出基于物理空间推理和语义关联建模的场景多粒度（像素/体素-超像素/体素-对象-场景）感知方法，综合语义信息、几何结构信息以及时空间信息进行滤波，实现准确深度估计，联合光流估计与相机位姿估计进行多任务自监督训练，实现深度估计网络权重的在线调整，提高深度估计在未知场景下的性能，进一步引入在室内场景中常见的三种局部和全局尺度空间平面关系约束，为每一个重建面元提取三种支撑面元集，以支撑面元为载体将面元之间的空间关系作为额外约束引入密集面元生成阶段，抑制深度图噪声和定位误差的负面影响，提出基于语义先验的实时概率稠密重建方法，通过时序传播与概率模型更新实现实时场景深度重建，提高最终三维重建模型的稠密度、鲁棒性、一致性和准确度，新引入的部分计算量小，能保持现有方案的实时性和可扩展性，能够快速对大场景进行实景稠密三维重建，为用户提供低成本、高效率、极便捷的空间3D重建解决方案。 合作需求 寻求在VR/AR、机器人、智慧城市等领域有相关技术开发、市场推广经验，能推广本技术落地的高科技企业，可以进行深度合作。

清华大学 2022-01-24

“图智”-PDF工程图AI识别与审查重建系统

1. 痛点问题 PDF电子工程图作为一类重要的非结构化数据，承载了丰富的业务知识和信息。然而，因其复杂性和专业性，PDF工程图难以被机器直接处理，目前主要还是靠人来读取、理解、核对和应用，限制了工程建设领域行业的深层次智能发展。若机器能够像人类一样理解图纸的内涵，就可以支撑丰富多彩的下游智慧应用。如规范智能审查、3D模型智能重建、面向应急逃生、无障碍等特定应用场景的信息智能提取等。这些基于图纸的智慧应用，其核心挑战就是对图纸内容的有效识别和理解。 2. 解决方案 清华大学软件学院BIMChecker Group，自主研发了“图智”-PDF工程图AI识别与审查重建系统，基于深度学习技术和工程领域业务知识应用的有效融合，解决了现实PDF工程图纸信息高分辨率、高密度、相互遮挡等识别难题，实现了对建筑平面图图元和空间布局的智能识别和结构化表达。主要特点如下。 1） 适用于住宅建筑、公共建筑等民用建筑以及仓库、厂房等工业建筑； 2） 支持建筑设计说明、表格、建筑平面图的一键式AI识别； 3） 支持Revit模型一键生成和面向《建筑设计防火规范》的一键审查； 4）支持对现有防火条文、其他国家规范、企业规范的修改和自定义，系统的审查算法可自动适配更新。 合作需求 寻找在AI审图、室内矢量模型重建、图纸特定信息智能提取及其它基于图纸的智能应用场景方面有需求的合作方；开展系统的应用推广、定制化图纸内容识别服务等内容，为各类下游应用、平台提供核心AI图纸理解技术支撑。合作方需具备项目或资金支持。

清华大学 2022-02-28

动力重建创伤后下颈椎后柱动态稳定性技术

本项目主要采用生物衍生肌腱构建下颈椎后路动态稳定系统装置。采用临床自愿捐献的人体肌腱进行脱细胞、冻干制备直径3mm,长度不等的生物衍生肌腱材料，进行体外对照实验和动物模型活体对照实验。研究发现这种材料通过创新的颈椎后路固定方式，使颈椎在前屈时提供足够动态稳定性，在左右侧屈、旋转及后伸运动中并不限制其正常运动，较好的模拟后方韧带复合体的功能。同时，动物实验证明，此种装置修复动物下颈椎后方连接结构损伤,均表现出良好的修复能力。组织学及免疫组化检查证明无大量淋巴细胞细胞浸润,细胞呈梭形,纤维组织排列整齐、均匀,可见毛细血管增生，植入装置保持了活力。故采用生物衍生材料的颈椎后路动态稳定系统能在体内长期存活,能够重建后柱稳定并保留部分运动功能。

四川大学 2016-04-29

一种基于纠删码的数据块重建方法

一种基于纠删码的数据块重建方法，属于计算机存储技术领域， 解决现有数据块修复方法需要传输大量数据的问题，以减少重建数据 的传输量。本发明包括数据分块步骤、构造生成矩阵 G 步骤、生成校 验块步骤、检查数据块状态步骤、构造修复矩阵步骤和修复数据块步 骤。本发明将原始文件分为 k 个数据块，将每个数据块继续等分为 r 个数据片；k 个数据块编码为 m 个校验块，每个校验块也包含 r 个校 验片。重建任意一个数据块时，从剩

华中科技大学 2021-04-14

基于线结构光的水下目标三维重建方法

本发明公开了一种基于线结构光的水下目标三维重建技术。本方法有效降低了由于水中悬浮物、海水对光的吸收和散射、非均匀光场等对探测精度的影响，完成了大角度、远距离的水下目标三维信息提取，实现了水下远距离、高精度、实时的目标三维探测。水下目标三维探测技术可为海洋资源开发、水下工程建设和水下军事应用等领域等所需的水下探测技术提供重要的方法和参考。可以为人类提供合适的观察通道，将水下被探测目标的外型显示为人眼可判断的图像或视频信息，以此来完成对水中信息的收集或者为下一步的研究及应用提供有价值的基础数据信息。

青岛大学 2021-04-13

基于激光扫描的大规模三维场景快速重建系统

Ø 激光扫描技术是一种崭新的三维空间数据采集方法。相对于二维影像，激光扫描所获的三维点云具有精度高、密度大、信息丰富等优势，已成为国内外地理信息产业、城市规划、环境监测等各种社会领域不可或缺的重要空间参考数据。本系统所提供的全自动/半自动化功能覆盖了从点云前期处理（如浏览、分区、编辑、坐标系转换）、到点云分类（地形、道路、植被、人造物体等）、特征（点、线、面、自定义）提取、直至最终三维场景创建的全部数据流程。本系统所涉及的部分关键技术，如金字塔式空间数据库、基于语义的特征识别、全自动化影像

北京理工大学 2021-04-14

一种可视化重建膝关节交叉韧带的方法

本发明公开一种可视化重建膝关节交叉韧带的方法，包括数据采集、统一坐标系、交叉韧带空间坐标提取、可视化影像重建交叉韧带、影像测量等步骤；本发明可实现CT及MRI的数字化融合，简单有效，可以指导膝关节韧带手术，且不会增加病员负担。

四川大学 2016-10-11

高精度小型化三维重建系统（Hi3D）

高精度小型化三维重建系统（Hi3D）采用被动式的重建算法为现实物体建立三维模型。该系统形成一套包含硬件系统、算法实现和交互界面的完整三维重建系统。拍摄时，Hi3D系统协调转台转动和相机，自动完成多视点图像拍摄。算法部分包括相机标定、深度初始化、立体匹配、点云优化、网格化、上色，构成一套完整的三维重建流程。该系统还具有友好的PC端用户界面，具有高精度、小型化、全自动、低成本的优点。

南京大学 2021-04-10

一种鲁棒的大场景稠密三维重建方法

本发明公开了一种鲁棒的大场景稠密三维重建方法。针对大场景图像集具有尺度多变、角度不一、焦距不同和数量巨大等特点，首先尺度鲁棒的选取每幅图像的邻居图像，随后利用DAISY特征和PatchMatch信息传播框架精确快速计算每幅图像的深度图，然后利用图像与邻居图像集的一致性优化融合深度图，最后利用重建三维点精度去除冗余点得到最终的三维模型。本发明方法步骤简单、重建精度高、运行速度快，容易在图像级实现并行，能真实的还原场景模型，非常适合大场景三维重建。

四川大学 2016-10-09

基于激光扫描的大规模三维场景快速重建系统（软件平台）

成果简介：激光扫描技术是一种崭新的三维空间数据采集方法。相对于二维 影像，激光扫描所获的三维点云具有精度高、密度大、信息丰富等优势，已 成为国内外地理信息产业、城市规划、环境监测等各种社会领域不可或缺的重要空间参考数据。本系统所提供的全自动/半自动化功能覆盖了从点云前 期处理（如浏览、分区、编辑、坐标系转换）、到点云分类（地形、道路、 植被、人造物体等）、特征（点、线、面、自定义）提取、直至最终三维场 景创建的全部数据流程。本系统所涉及的部分关键技术

北京理工大学 2021-04-14