Разработка системы сбора и обработки данных для задачи 3D реконструкции целевых объектов на основе мультисенсорных систем

Актуальность. Все больше продуктов, оборудования, заводов, зданий и городов перестают быть просто объектами физического мира и получают точную виртуальную копию. Цифровые двойники воссоздают в виртуальной среде движения, силы и взаимодействия, которые могут быть характерны объектам в материальном мире. Одним из этапов построения цифрового двойника является создание статичной 3D модели, основанной на чертежах или данных, полученных в результате обмеров. В последнем случае автоматизация обмеров обеспечивается применением устройств лазерного сканирования (лидаров), с помощью которых обеспечивается полнота и точность модели. В результате необходимо выполнить сканирование объекта с разных углов, а после этого необходимо обеспечить высокоточную сшивку обмерных точек (облаков). Общая задача реверсивного проектирования сводится к формированию более сложных и содержательных моделей на основании анализа данных о таких облаках точек (выделение разных типов поверхностей, распознавание архитектурных элементов и иных элементов сцены, получаемых в результате 3D реконструкции объектов). Для построения 3D модели помимо информации о форме объекта, необходима информация о цвете, которая может получена в результате фото или видеосъемки. На мировом рынке представлены профессиональные, а в настоящее время и потребительские (на базе смартфонов) системы, использующие технологии фотографирования и лидарного сканирования, в которых описанные проблемы решены частично. Такие технологии и программное обеспечение пока не стандартизованы в достаточной мере. Уровень фундаментальности. Фундаментальное значение результатов проекта состоит в определении взаимосвязи между информацией, поступающей от разнородных сенсоров с учётом различия их динамических и информационных характеристик. Научная новизна. Разработка эффективных методов, алгоритмов и средств сбора и обработки данных для задачи 3D реконструкции целевых объектов (элементов сцены). Ожидаемые результаты и их значимость. Система комплексного сбора и обработки данных для разработки статичных 3D моделей цифровых двойников, в том числе для BIM моделирования, а также для разработки высокоавтоматизированных робототехнических систем.