[發明專利]一種顧及桿塔電力線遮擋的電力走廊三維模型紋理映射方法

有效

• 申請號: 201810776713.5
• 申請日: 2018-07-13
• 公開（公告）號: CN109118565B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 陳城;裴慧坤;譚波;周偉才;劉丙財;徐曙;周云;林華盛
• 申請（專利權）人: 深圳供電局有限公司
• 主分類號: G06T15/04
• 分類號: G06T15/04
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務所(普通合伙) 44238
• 代理人: 潘中毅;熊賢卿

1.一種顧及桿塔電力線遮擋的電力走廊三維模型紋理映射方法，包括：

步驟S1，檢測并移除重建模型中的電力線；

步驟S2，基于矢量懸垂電力線擬合出具有矢量面元性質的電力線；將擬合后的具有面元性質的電力線與剔除了原始電力線結構的重建模型進行合并，得到用于紋理映射的目標模型；

步驟S3，基于三維空間射線碰撞檢測算法對目標模型進行遮擋檢測；

步驟S4，基于圖割算法優化紋理單元集合；

步驟S5，基于Wallis算法進行影像色彩歸一化；

步驟S6，基于書架后序放置算法對紋理信息打包；

所述步驟S3具體包括：

步驟S31，基于KDT數據結構在XYZ三個維度上對目標模型進行分級分塊化的空間組織；

步驟S32，從航拍時每張影像的成像位置出發，向目標模型中的目標面元發射射線，基于KDT空間索引結構，找到與射線相交的三角面元；

步驟S33，判斷射線與目標模型交點的數量InNum，如果InNum＝2則表明該目標面元在該影像的成像視角下不可見；否則目標面元可見；

步驟S34，如果被檢測出來的可見面元屬于擬合出來的電力線結構，則仍然標記其為不可見，以防其殘留在重建后的紋理模型中；

經過遮擋檢測后，基于多視影像對目標模型進行紋理映射時，每一個三角面元對應的可見影像有數張以上；為所有的面元選取最合適的可見影像作為紋理單元的來源；所述步驟S4具體是在可見影像中通過圖割算法確定每個面元對應的最優的紋理影像。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S2具體包括：

步驟S21，根據矢量懸垂電力線的跨度，將其進行N+1等分，得到分段電力線組L_i(i＝0,1…N)；

步驟S22，對每段分組L_i構建斜圓柱面OC；

步驟S23，在斜圓柱面OC上均勻內插m個點，并使用德洛內算法進行構網，得到擬合的具有矢量面元性質的電力線結構。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S31中，KDT數據結構的構建過程包括：

步驟S311，設KDT的層數為H，在每一層數上統計出全局最優PLOD模型的包圍盒在XYZ三個維度上的最大者并對最大者使用垂直于軸的超平面在中點處進行二叉切分，從而得到在每一層上的劃分準則；

步驟S312，從層數為0的根節點出發，遍歷全局最優PLOD模型中的三角面元，將重心位于超平面左側的三角面元組織為左子樹，將重心位于超平面右側的三角面元組織為右子樹；

步驟S313，從層數為1的左子樹和右子樹出發，按照步驟S312中的方式遞歸地對位于子樹下面的三角面元進行二叉組織，直至到達最大層數或者子樹中的三角面元數不大于指定的閾值為止，KDT構建完成。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S1中檢測重建模型中的電力線的流程具體包括：

分別獲取兩個電力塔的頂部參數四元組，并據此確立空間包圍盒；

對所述空間包圍盒的空間范圍進行胞體細化，檢測每個胞體內是否包含重建出來的電力線結構，并統計出包含在其內的三角面元集合；

計算每個胞體內由三角面元集合頂點構成的空間包圍盒體，如果所述空間包圍盒體滿足以下條件，則判定所述三角面元集合屬于殘留的電力線信息：

其中，X_Range，Y_Range，Z_Range是空間包圍盒體的空間尺度，α是最小尺度控制率，Y_Flag是指定的Y軸方向上的跨度值。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述最小尺度控制率α為0.25，指定的Y軸方向上的跨度值Y_Flag＝2.5×GSD，GSD表示傾斜影像的地面分辨率。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S4具體是基于圖割算法對紋理單元的多標記選擇過程進行迭代優化。