一種基於3D點雲數據標註的驗收方法、裝置及存儲介質與流程
2024-04-12 20:17:05
一種基於3d點雲數據標註的驗收方法、裝置及存儲介質
技術領域
1.本發明屬於數據標註技術領域，具體涉及一種基於3d點雲數據標註的驗收方法、裝置及存儲介質。
背景技術：
2.當前3d點雲數據標註領域蓬勃發展，其中，數據驗收是數據標註的關鍵一環。常規的數據驗收方式一般由驗收人員人工校驗，從元素框的尺寸、框與框之間是否重疊、框的貼合程度等方便進行校驗。但是，一幀數據中，標註元素多達幾十個，通過人員校驗，不可避免會出現誤判。此外，人工校驗對元素框的校驗效率低，制約了驗收的產出。
技術實現要素：
3.本發明的目的是：旨在提供一種基於3d點雲數據標註的驗收方法、裝置及存儲介質，用來解決背景技術中指出的人工校驗會出現誤判，且效率較低的問題。
4.為實現上述技術目的，本發明採用的技術方案如下：
5.第一方面，本技術公開了一種基於3d點雲數據標註的驗收方法，包括以下步驟：
6.s1、標準預設，在標準預設中，基於驗收對象和驗收標準，預先設置包括但不限於元素框的尺寸和元素框的貼合誤差；
7.s2、系統判斷，根據標準預設與實際標註比對，判斷元素框的尺寸是否符合，元素框的貼合是否在誤差範圍內，判斷元素框與元素框是否重疊，並標識異常處和異常原因；
8.s3、查驗，根據系統判斷的異常處和異常原因，以視覺能夠查看的形式展現，並點擊查驗異常處和異常原因。
9.結合第一方面，在一些可選的實施方式中，所述方法還包括，
10.在預設元素框的尺寸時，根據不同的驗收對象和驗收標準，自定義元素框的長度、寬度和高度。
11.結合第一方面，在一些可選的實施方式中，所述方法還包括，
12.在判斷元素框的貼合誤差範圍時，遍曆元素框中所有點，判斷距離框的面的最短距離是否在預設的誤差範圍內，若在誤差範圍以外，則標記為異常處。
13.結合第一方面，在一些可選的實施方式中，所述方法還包括，
14.預設誤差值為w，在三維坐標系中，設元素框的某一面為s，s表示為：ax+by+cz+d＝0；向量n＝(a，b，c)為平面s的法向量，設其中的某一個點p的坐標為(x1,y1,z1)，點p到某一面的距離為遍曆元素框中所有的點，當dmin≤w，判斷為，當前元素框滿足貼合要求。
15.結合第一方面，在一些可選的實施方式中，所述方法還包括，
16.在判斷元素框與元素框是否重疊時，判斷某一點是否在元素框以內，再判斷該點是否存在其他元素框內，如果不存在，系統不作出響應；如果該點存在於其他元素框內，表
明元素框與元素框之間存在重疊。
17.結合第一方面，在一些可選的實施方式中，所述方法還包括，
18.在判斷某一點是否在元素框內時，判斷該點與該點所在的3d立體空間的8個頂點構成的向量與各條稜的向量之間的夾角關係，基於夾角關係做內積運算，若內積為負，則判斷該點在元素框外部。
19.結合第一方面，在一些可選的實施方式中，所述方法還包括，
20.在內積運算過程中，當頂點為a、b，該點為p時，設置向量ap＝(x1,y1),向量ab＝(x2,y2),基於向量ap與ab的夾角關係，內積運算表示為：ap*ab＝x1x2+y1y2。
21.第二方面，本技術還公開了一種基於3d點雲數據標註的驗收裝置，所述裝置包括：
22.預設模塊，用於預先設置包括但不限於元素框的尺寸和元素框的貼合誤差；
23.判斷模塊，用於根據預設模塊中的數據與實際標註比對，判斷元素框的尺寸是否符合，元素框的貼合是否在誤差範圍內，判斷元素框與元素框是否重疊，並標識異常處和異常原因；
24.查驗模塊，用於查驗判斷模塊標識出的異常處和異常原因。
25.結合第二方面，在一些可選的實施方式中，所述裝置還包括：
26.標準模塊，用於存儲不同驗收對象和不同驗收對象的驗收標準。
27.第三方面，本技術還公開了一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質中存儲有電腦程式，當所述電腦程式在計算機上運行時，使得所述計算機執行如上述所述的方法。
28.採用上述技術方案的發明，具有如下優點：
29.根據不同的驗收對象和驗收標準，預先設置本次標註時的元素框的尺寸和貼合誤差，預先設置的標準基於驗收標準，再通過系統判斷實際標註與預先設置的標準是否相符，若相符，則通過驗收，若不相符，則標識為異常處，從而能夠減少誤判，且系統還能夠判斷元素框與元素框是否重疊，能夠進一步減少誤判；異常處再通過驗收人員判斷，提高了驗收效率，降低了驗收人員的工作強度。
附圖說明
30.本技術可以通過附圖給出的非限定性實施例進一步說明。應當理解，以下附圖僅示出了本技術的某些實施例，因此不應被看作是對範圍的限定，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖；
31.圖1為本技術實施例提供的驗收方法的流程示意圖一；
32.圖2為本技術實施例提供的驗收方法中元素框是否重疊的示意圖；
33.圖3為本技術實施例提供的驗收方法的流程示意圖二；
34.圖4為本技術實施例提供的驗收裝置的框圖；
35.主要元件符號說明如下：
36.驗收裝置200、預設模塊210、判斷模塊220、查驗模塊230。
具體實施方式
37.以下將結合附圖和具體實施例對本技術進行詳細說明，需要說明的是，在附圖或
說明書描述中，相似或相同的部分都使用相同的圖號，附圖中未繪示或描述的實現方式，為所屬技術領域中普通技術人員所知的形式。在本技術的描述中，術語「第一」、「第二」等僅用於區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
38.請參考附圖1，本技術實施例提供了一種基於3d點雲數據標註的驗收方法，包括以下步驟：
39.步驟110、標準預設，在標準預設中，基於驗收對象和驗收標準，預先設置包括但不限於元素框的尺寸和元素框的貼合誤差；
40.步驟120、系統判斷，根據標準預設與實際標註比對，判斷元素框的尺寸是否符合，元素框的貼合是否在誤差範圍內，判斷元素框與元素框是否重疊，並標識異常處和異常原因；
41.步驟130、查驗，根據系統判斷的異常處和異常原因，以視覺能夠查看的形式展現，並點擊查驗異常處和異常原因。
42.在上述實施方式中，根據不同的驗收對象和驗收標準，基於驗收標準，設置預設標準，通過預先設置標註的標準，根據該標準，標註員再去標註，能夠提高標註員的標註效率，減少誤判的可能；再通過系統對比標註員的實際標註與預設標準，能夠進一步降低誤判的可能，並將標註員的標註異常處以及異常原因標識出來，再通過校驗人員查驗系統判定的異常處和異常原因，能夠有效提高校驗人員的工作效率，提高驗收的產出。
43.可以理解的，3d點雲數據的數據標註，通過雷射雷達等掃描儀器掃描出的3d點可能不會包含待標註物體的立體圖像的全部的點，有時候掃描出反饋出來的可能是物體的一個面，使標註人員在標註時，可能出現誤判，例如，當掃描儀器從後面掃描貨車時，其反饋的為貨車後部的四個點，即反饋的是寬度和高度，不能全面的反饋貨車的長度，導致標註員在標註時，可能將其不判斷為貨車，通過預先設置標註的標準，可以減少誤判的可能，從而提高標註效率。
44.作為一種可選的實施方式，方法還可以包括，
45.在步驟110中，在預設元素框的尺寸時，根據不同的驗收對象和驗收標準，自定義元素框的長度、寬度和高度。
46.在本實施例中，驗收對象可以為車輛、道路信息、靜態物體、動態物體。可以理解的，車輛包括但不限於小轎車、麵包車、貨車、自行車等；道路信息包括但不限於道路的長度、寬度、人行道、標識牌等；靜態物體包括但不限於綠化帶、樹木、防護欄、路燈、廣告牌等；動態物體包括但不限於行人、貓、狗等。通過預選設定驗收對象的元素框的標註尺寸，有利於標註員的識別和標註。
47.作為一種可選的實施方式，方法還可以包括，
48.在步驟120中，在判斷元素框的貼合誤差範圍時，遍曆元素框中所有點，判斷距離框的面的最短距離是否在預設的誤差範圍內，若在誤差範圍以外，則標記為異常處。
49.可以理解的，通過遍歷標註員在元素框內標註的點，並與預設的元素框的面的最短距離進行對比，若最短距離在預設的誤差範圍內，則判斷為標註員標註的元素框符合驗收標準；若最短距離超出預設的誤差範圍內，則判斷為異常處，並標記。
50.在本實施例中，預設誤差值為w，w可以根據不同的驗收對象和驗收標準相應的設置。在具體判斷標註人員標註的元素框是否在誤差範圍內時，可以採用如下方法：在三維坐
標系中，設元素框的某一面為s，s表示為：ax+by+cz+d＝0；向量n＝(a，b，c)為平面s的法向量，設其中的某一個點p的坐標為(x1,y1,z1)，點p到某一面的距離為遍曆元素框中所有的點，當dmin≤w，則判斷為，當前元素框滿足貼合要求。
51.作為一種可選的實施方式，方法還可以包括，
52.在步驟120中，在判斷元素框與元素框是否重疊時，判斷某一點是否在元素框以內，再判斷該點是否存在其他元素框內，如果不存在，系統不作出響應；如果該點存在於其他元素框內，表明元素框與元素框之間存在重疊。
53.可以理解的，當一個元素框內的某一點即存在於當前元素框內，又存在於其他的元素框內，說明兩個元素框至少存在部分重疊。
54.請參考附圖2，本實施例中，在判斷某一點是否在元素框內時，判斷該點與該點所在的3d立體空間的8個頂點構成的向量與各條稜的向量之間的夾角關係，基於夾角關係做內積運算，若內積為負，則判斷該點在元素框外部。
55.可以理解的，在內積運算過程中，以頂點為a、b，該點為p時為例進行說明，設置向量ap＝(x1,y1),向量ab＝(x2,y2),基於向量ap與ab的夾角關係，內積運算表示為：ap*ab＝x1x2+y1y2。若內積為負，則判斷該點在元素框外部，結束；若內積為正，對下一個點繼續進行內積計算，遍歷所有點，當所有點的內積均為正，則判斷所有的點在元素框內部，沒有存在於其他元素框內，元素框之間不存在重疊。
56.請參照附圖2-3，下面對基於3d點雲數據標註的驗收方法進行具體闡述，如下：
57.s1、驗收人員根據本次驗收的對象和驗收標準，基於驗收標準，預先設置元素框的長度、高度和寬度尺寸；
58.s2、驗收人員根據本次驗收的對象和驗收標準，基於驗收標準，預先設置元素框與元素框之間的貼合誤差範圍w；
59.s3、系統比對標註員實際標註的元素框的長度、高度和寬度尺寸與預先設置的元素框的長度、高度和寬度尺寸，若存在異常處，系統標識處異常處和異常原因；
60.s4、系統比對標註員實際標註的元素框在元素框內實際貼合距離與預先設置的貼合誤差範圍w，具體對比如下：在三維坐標系中，設元素框的某一面為s，s表示為：ax+by+cz+d＝0；向量n＝(a，b，c)為平面s的法向量，設其中的某一個點p的坐標為(x1,y1,z1)，點p到某一面的距離為遍曆元素框中所有的點，若dmin≤w，則判斷為，當前元素框滿足貼合要求，即實際貼合距離在預先設置的誤差範圍w內；若dmin＞w，則判斷為實際貼合距離超過預先設置的誤差範圍w內，兩個元素框存在貼合異常，系統標識為異常處，並標識異常原因；
61.s5、系統校驗元素框與元素框之間是否存在重疊，具體步驟可以如下：斷某一點是否在元素框以內，再判斷該點是否存在其他元素框內，在判斷某一點是否在元素框內時，判斷該點與該點所在的3d立體空間的8個頂點構成的向量與各條稜的向量之間的夾角關係，基於夾角關係做內積運算，在內積運算過程中，以頂點為a、b，該點為p時為例進行說明，設置向量ap＝(x1,y1),向量ab＝(x2,y2),基於向量ap與ab的夾角關係，內積運算表示為：ap*
ab＝x1x2+y1y2。若內積為負，則判斷該點在元素框外部；若內積為正，對下一個點繼續進行內積計算，遍歷所有點，當所有點的內積均為正，則判斷所有的點在元素框內部，沒有存在於其他元素框內，元素框之間不存在重疊。
62.s6、驗收人員根據系統判斷的異常處和異常原因，以視覺能夠查看的形式展現，並點擊查驗異常處和異常原因。
63.基於上述設計，能夠根據不同的驗收對象和驗收標準，預先設置本次標註時的元素框的尺寸和貼合誤差，預先設置的標準基於驗收標準，再通過系統判斷實際標註與預先設置的標準是否相符，若相符，則通過驗收，若不相符，則標識為異常處，從而能夠減少誤判，且系統還能夠判斷元素框與元素框是否重疊，能夠進一步減少誤判；異常處再通過驗收人員判斷，提高了驗收效率，降低了驗收人員的工作強度。
64.請參考附圖4，本技術實施例還提供了一種基於3d點雲數據標註的驗收裝置，驗收裝置200包括至少一個可以軟體或固件(firmware)的形式存儲於存儲模塊中或固化在作業系統(operating system，os)中的軟體功能模塊。例如驗收裝置200所包括的軟體功能模塊及電腦程式等。
65.驗收裝置200可以包括預設模塊210、判斷模塊220及查驗模塊230，各單元具有的功能可以如下：
66.預設模塊210，用於預先設置包括但不限於元素框的尺寸和元素框的貼合誤差；
67.判斷模塊220，用於根據預設模塊中的數據與實際標註比對，判斷元素框的尺寸是否符合，元素框的貼合是否在誤差範圍內，判斷元素框與元素框是否重疊，並標識異常處和異常原因；
68.查驗模塊230，用於查驗判斷模塊標識出的異常處和異常原因。
69.可選的，驗收裝置200還包括標準模塊，標準模塊存儲有不同的驗收對象和驗收標準，用於為預先的設置的元素框的尺寸和元素框的貼合誤差提供參考標準。
70.可選的，查驗模塊230，還可以用於將異常處和異常原因以列表的形式展現。
71.在本實施例中，存儲模塊可以是，但不限於，隨機存取存儲器，只讀存儲器，可編程只讀存儲器，可擦除可編程只讀存儲器，電可擦除可編程只讀存儲器等。在本實施例中，存儲模塊可以用於存儲判斷模塊220和查驗模塊230的工作狀態等。當然，存儲模塊還可以用於存儲程序，處理模塊在接收到執行指令後，執行該程序。
72.本技術實施例還提供一種計算機可讀存儲介質。計算機可讀存儲介質中存儲有電腦程式，當電腦程式在計算機上運行時，使得計算機執行如上述實施例中所述的驗收方法。
73.通過以上的實施方式的描述，本領域的技術人員可以清楚地了解到本技術可以通過硬體實現，也可以藉助軟體加必要的通用硬體平臺的方式來實現，基於這樣的理解，本技術的技術方案可以以軟體產品的形式體現出來，該軟體產品可以存儲在一個非易失性存儲介質(可以是cd-rom，u盤，移動硬碟等)中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，制動設備，或者網絡設備等)執行本技術各個實施場景所述的方法。
74.綜上所述，本技術實施例提供一種基於3d點雲數據標註的驗收方法、裝置及存儲介質。在本方案中，根據不同的驗收對象和驗收標準，預先設置本次標註時的元素框的尺寸和貼合誤差，預先設置的標準基於驗收標準，再通過系統判斷實際標註與預先設置的標準
是否相符，若相符，則通過驗收，若不相符，則標識為異常處，從而能夠減少誤判，且系統還能夠判斷元素框與元素框是否重疊，能夠進一步減少誤判；異常處再通過驗收人員判斷，提高了驗收效率，降低了驗收人員的工作強度。
75.在本技術所提供的實施例中，應該理解到，所揭露的裝置、系統和方法，也可以通過其它的方式實現。以上所描述的裝置、系統和方法實施例僅僅是示意性的，例如，附圖中的流程圖和框圖顯示了根據本技術的多個實施例的系統、方法和電腦程式產品的可能實現的體系架構、功能和操作。在這點上，流程圖或框圖中的每個方框可以代表一個模塊、程序段或代碼的一部分，所述模塊、程序段或代碼的一部分包含一個或多個用於實現規定的邏輯功能的可執行指令。也要注意的是，框圖和/或流程圖中的每個方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合，可以用執行規定的功能或動作的專用的基於硬體的系統來實現，或者可以用專用硬體與計算機指令的組合來實現。另外，在本技術各個實施例中的各功能模塊可以集成在一起形成一個獨立的部分，也可以是各個模塊單獨存在，也可以兩個或兩個以上模塊集成形成一個獨立的部分。
76.以上所述僅為本技術的實施例而已，並不用於限制本技術的保護範圍，對於本領域的技術人員來說，本技術可以有各種更改和變化。凡在本技術的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本技術的保護範圍之內。