[發明專利]一種適用于VR/AR的變電站運行環境的三維模型構建方法

有效

• 申請號: 201810272013.2
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN110322564B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 陳勁;聞建中;楊璽;李辰盟;李雙全;曾莉
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司江門供電局
• 主分類號: G06T19/00
• 分類號: G06T19/00;G06Q50/06
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 鐘斌

1.一種適用于VR/AR的變電站運行環境的三維模型構建方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：利用激光測距的原理，通過記錄被測物體表面大量的密集點的三維坐標、反射率和紋理信息，快速采集大場景的三維模型及線、面、體各種圖件數據；

S2：利用檢效過的單反相機來采集原始影像數據，利用激光點云處理軟件及攝影測量軟件快速還原設備、桿塔及線路真實場景及模型；

S3：簡化三角網數據，降低模型面數，達到優化模型的目的，基于local-global思想，在不改變結點的相互連結方式下，調整結點的位置為最優，從而整體上改善圖像網格的均勻度；

S4：利用U3D或UE4引擎完成變電設備及周邊環境場景真實還原、根據實際設備進行材質編輯、完成現實燈光渲染以及場景烘焙；

S5：利用U3D或UE4引擎完成熱點交互工作，真實反應的變電設備運行狀態分析及可視化系統適合電力用戶的操作習慣、能適應線路運行維護、綜合分析、狀態評價工作的實際狀況；

S6：建立基于虛擬現實虛擬場景展示方式，采用HTML5網頁端或者客戶端的方式利用PC以及VR眼鏡方式展示數據和系統應用；

S7：根據線路故障現象，建立故障常見類型庫，并結合虛擬場景完成線路故障預演、故障分析及處理模擬系統，完成對三維模型的構建。

2.根據權利要求1所述的一種適用于VR/AR的變電站運行環境的三維模型構建方法，其特征在于，所述S1中，以激光器作為光源測量被測物體表面特征點的位置信息，并進行圖像匹配。

3.根據權利要求1所述的一種適用于VR/AR的變電站運行環境的三維模型構建方法，其特征在于，所述S2中，激光點云處理軟件可以采用激光雷達點云處理軟件，攝影測量軟件可以采用Virzoto、DPGrid、Helava或PixelFactory。

4.根據權利要求1所述的一種適用于VR/AR的變電站運行環境的三維模型構建方法，其特征在于，所述S3中，圖像網格均勻度改善過程中設置約束控制，控制優化區域，改善圖像特征網格的質量，減低GPU模型運算壓力。

5.根據權利要求1所述的一種適用于VR/AR的變電站運行環境的三維模型構建方法，其特征在于，所述S3中，在圖像網格均勻度改善后，提取并匹配圖像特征網格點，從多個視點的圖像中檢測足量待匹配SIFT特征點，確定特征點的位置和尺度。

6.根據權利要求5所述的一種適用于VR/AR的變電站運行環境的三維模型構建方法，其特征在于，對確定的特征候選點周圍數據的擬合來求得精確的位置、尺度和曲率比，拋棄鄰域對比度較低或者在邊緣上的候選點。

7.根據權利要求5所述的一種適用于VR/AR的變電站運行環境的三維模型構建方法，其特征在于，在提取并匹配圖像特征網格點后，對三維模型中已提取的匹配特征點使用改進的RANSAC精細化算法去除噪聲點。

8.根據權利要求5所述的一種適用于VR/AR的變電站運行環境的三維模型構建方法，其特征在于，用尺度空間函數在所有的尺度中搜索穩定的特征，尺度空間函數表示為：

9.根據權利要求8所述的一種適用于VR/AR的變電站運行環境的三維模型構建方法，其特征在于，符號代表卷積運算，高斯核G(x，y，σ)為：

10.根據權利要求9所述的一種適用于VR/AR的變電站運行環境的三維模型構建方法，其特征在于，圖像I(x,y)的尺度空間函數L(x,y,σ)包含尺度變量的高斯核G(x,y,σ)與圖像I(x,y)的卷積，即：