[發明專利]一種基于無人機傾斜攝影測量技術的三維建模方法

在審

• 申請號: 202010026362.3
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111243083A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 徐巍峰;徐非非;王文軍;潘明華;孟繁東;葉吉超
• 申請（專利權）人: 麗水正陽電力建設有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G01C11/00
• 代理公司: 南京勤行知識產權代理事務所(普通合伙) 32397
• 代理人: 尹英

本發明提供一種基于無人機傾斜攝影測量技術的三維建模方法，包括以下步驟:首先利用無人機傾斜攝影，獲取實際視頻圖像，將采集的視頻圖像反饋至航拍數據采集平臺；接著利用全自動傾斜攝影三維建模技術，對航拍數據采集平臺的航攝像片進行后期處理，多視影像密集匹配；然后對外業控制點的布設和測量進行優化，生成高密度點云，構建DSM并生成網格；最后對網格模型進行紋理生成，并進一步對模型精細化處理；輸出三維數字模型。本發明提高了輸電基建地址復測的智能化水平，提高了人工復測、障礙物自動測距的效率，減少了人力、物力的投入，節約了成本，減少停電時間和電能損失，降低運維成本。

技術領域

本發明涉及電力技術領域，具體地講，本發明涉及一種基于無人機傾斜攝影測量技術的三維建模方法。

背景技術

目前，我國輸電線路仍然以架空線為主，高壓、特高壓輸電線路分布點多、面廣，所處地形復雜，自然環境惡劣，在山地地區，由于水土流失、雨水、泥石流等原因，會造成對輸電線路、尤其是桿塔等電力設施地基的破壞，導致桿塔傾倒或設備損壞，直接破壞輸電線路。電力線及桿塔附件長期暴露在野外，受到持續的機械張力、雷擊閃絡、材料老化、人為等因素的影響而產生倒塔、斷股、磨損、腐蝕、受力等損傷，絕緣子還存在被雷擊損傷，樹木生長引起輸電線放電，桿塔存在被偷竊等意外事件。因此，有必要對輸電線路進行及時檢測以保障輸電線路安全運行。傳統人工巡檢的方式，不僅工作量大而且條件艱苦，特別是對多山地區和跨越大江大河的輸電線路，在冰災、水災、地震、滑坡、夜晚期間巡線檢查，所花時間長、人力成本高、困難大、風險高。

傳統輸電線路的巡檢，一般依靠人工肉眼或者人力攜帶高倍望遠鏡和紅外熱像儀等設備根據故障測距給出的大致范圍以及現場環境逐塔逐檔線開展故障點的查找工作。對于地面或者輸電線路設備上有明顯放電痕跡的故障點很容易被人工發現，但是對于放電點不明顯或者存在視距或者視角限制的情況，人工幾乎不可能在地面上通過高倍望遠鏡發現，需要人工帶電蹬塔甚至走線來查找故障點，既極大增加了線路運維人員的工作量，又給帶電作業人員帶來安全威脅。

因此，本領域技術人員亟需提供一種基于無人機傾斜攝影測量技術的三維建模方法，自動比對分析基建地址復測信息，提高基建地址復測、障礙物測距效率，提高輸電線路故障的精準預判、定位和報警，增強輸電線路相關設備的狀態檢修和需求側的管理水平。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種基于無人機傾斜攝影測量技術的三維建模方法，自動比對分析基建地址復測信息，提高基建地址復測、障礙物測距效率，提高輸電線路故障的精準預判、定位和報警，增強輸電線路相關設備的狀態檢修和需求側的管理水平。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種基于無人機傾斜攝影測量技術的三維建模方法，包括以下步驟:

步驟S01、利用無人機傾斜攝影，獲取實際視頻圖像，將采集的視頻圖像反饋至航拍數據采集平臺；

步驟S02、利用全自動傾斜攝影三維建模技術，對航拍數據采集平臺的航攝像片進行后期處理，多視影像密集匹配；

步驟S03、在野外布設預設數量的像控點，并將坐標量測出來，標出相應的刺點位置，形成傾斜攝影真三維數據；

步驟S04、對外業控制點的布設和測量進行優化，生成高密度點云，構建DSM并生成網格；

步驟S05、對網格模型進行紋理生成，并進一步對模型精細化處理；

步驟S06、最后完成全要素的三維數字模型，輸出三維數字模型。

優選的，所述步驟S02中的多視影像采用多視影像聯合平差方法，包括以下步驟：步驟S021、根據SIFT特征提取算法對影像進行特征提取；步驟S022、建立連接點和連接線、控制點坐標以及POS數據的多視影像自檢校區域網平差的誤差方程；步驟S023、通過聯合平差計算，得到每張像片的外方位元素以及所有加密點的物方坐標。