(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 202210694762.0 (22)申请日 2022.06.20 (71)申请人 北京市燃气集团有限责任公司 地址 100035 北京市西城区西直门南小街 22号 (72)发明人 王铁强　马彬　刘兴伟　马瑞莉　 马旭卿　 (74)专利代理 机构 北京天方智力知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11719 专利代理师 路远 (51)Int.Cl. G06T 17/00(2006.01) G06T 19/20(2011.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01) (54)发明名称 一种基于神经辐射场的燃气厂站三维重建 方法及装置 (57)摘要 本发明提供一种基于神经辐射场 的燃气厂 站三维重建方法及装置。 所述方法包括： 获取由 成像设备采集的多视点下燃气厂站的二维图像， 以及被观 察点的空间坐标和视角； 构建以被观察 点的空间坐标和视角为输入、 以用颜色值和透明 度表示的二维成像结果为输出的神经辐射场模 型， 并利用多视点下的二维图像对 所述模型进行 训练； 将被观 察点的空间坐标和视角输入训练好 的模型， 得到视点对应的二维成像结果， 基于多 个视点对应的二维成像结果进行燃气厂站三维 重建。 本发明通过构建神经辐射场模型， 可基于 多个视点的二维图像实现燃气厂站三维重建。 本 发明获得的二维图像可重复多次使用， 无需实地 实景观察。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 115035252 A 2022.09.09 CN 115035252 A 1.一种基于神经辐射场的燃气厂站三维重建方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 获取由成像设备采集的多视点下燃气厂站的二维图像， 以及被观察点的空间坐标和视 角， 视角为视点 o与被观察 点s的连线os的方向角； 构建以被观察点的空间坐标和视角为输入、 以用颜色值和透 明度表示的二维成像结果 为输出的神经辐射场模型， 并利用多视点下的二维图像对所述模型进行训练； 将被观察点的空间坐标和视角输入训练好的模型， 得到视点对应的二维成像结果， 基 于多个视点对应的二维成像结果进行燃气厂站三维重建。 2.根据权利要求1所述的基于神经辐射场的燃气厂站三维重建方法， 其特征在于， 所述 被观察点的空间坐标是在以任一视点o为原点的三维直角坐标系 下的坐标， 表示为三元组 (x,y,z)， 视角为连线os与y轴的夹角 和连线os在平面xoz内的投影与x轴的夹角 θ， 表示为 二元组 3.根据权利要求2所述的基于神经辐射场的燃气厂站三维重建方法， 其特征在于， 所述 二维成像结果的成像平面 为过o点且垂直于连线os的平面Ψ。 4.根据权利要求3所述的基于神经辐射场的燃气厂站三维重建方法， 其特征在于， 所述 模型为从五元组 到四元组(r,g,b, α )的映射， r、 g、 b、 α 分别表示红、 绿、 蓝的颜 色值和透明度。 5.根据权利要求4所述的基于神经辐射场的燃气厂站三维重建方法， 其特征在于， 所述 模型的输入为被观测点和以所述被观测点为中心的3*3*3立方体的8个顶点的五元组 6.根据权利要求5所述的基于神经辐射场的燃气厂站三维重建方法， 其特征在于， 所述 神经辐射场模型的输入端包括两个 分支： 第一分支 为包含N个卷积核的一 维卷积模块， 用于 将9组 转化为深度特征空间的5*N型矩阵； 第二分支为自注意力机制计算模 块， 用于获得5个变量x、 y、 z、 θ之间的潜在关系， 同样输出一个5*N型矩阵； 两个分支的输 出端将两个5*N型矩阵首尾相接合并为一个5*2N型矩阵后， 再经多层感知机输出四元 组(r, g,b, α )。 7.一种基于神经辐射场的燃气厂站三维重建装置， 其特 征在于， 包括： 图像获取模块， 用于获取由成像设备采集的多视点下燃气厂站 的二维图像， 以及被观 察点的空间坐标和视角， 视角为视点 o与被观察 点s的连线os的方向角； 模型构建模块， 用于构建 以被观察点的空间坐标和视角为输入、 以用颜色值和透明度 表示的二 维成像结果为输出的神经辐射场模型， 并利用多视点下的二维图像对所述模型进 行训练； 三维重建模块， 用于将被观察点的空间坐标和视角输入训练好的模型， 得到视点对应 的二维成像结果， 基于多个视点对应的二维成像结果进行燃气厂站三维重建。 8.根据权利要求7所述的基于神经辐射场的燃气厂站三维重建装置， 其特征在于， 所述 被观察点的空间坐标是在以任一视点o为原点的三维直角坐标系 下的坐标， 表示为三元组 (x,y,z)， 视角为连线os与y轴的夹角 和连线os在平面xoz内的投影与x轴的夹角 θ， 表示为 二元组 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115035252 A 29.根据权利要求8所述的基于神经辐射场的燃气厂站三维重建装置， 其特征在于， 所述 模型为从五元组 到四元组(r,g,b, α )的映射， r、 g、 b、 α 分别表示红、 绿、 蓝的颜 色值和透明度。 10.根据权利要求9所述的基于神经辐射场的燃气厂站三维重建装置， 其特征在于， 所 述模型的输入为被观测点和以所述被观测点为中心的3*3*3立方体的8个顶点的五元组 权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115035252 A 3