[發(fā)明專利]一種輸電線路空天地多傳感數(shù)據(jù)配準方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010623855.5
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN112001952A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發(fā)明（設計）人: 楊知;李闖;費香澤;陳端云;連紀文;王永明;劉彬;歐文浩
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)福建省電力有限公司
• 主分類號: G06T7/33
• 分類號: G06T7/33;G06T7/73;G06T5/00
• 代理公司: 北京安博達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發(fā)明提供了一種輸電線路空天地多傳感數(shù)據(jù)配準方法包括：基于地面控制點信息臺賬將各類地面?zhèn)鞲衅鞯淖鴺讼岛透叻直媛市l(wèi)星遙感影像的坐標系統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為大地2000坐標系分別得到大地2000坐標系下的地面控制點集和高分辨率衛(wèi)星遙感影像；利用多權(quán)重有理數(shù)模型解算方法基于大地2000坐標系下的地面控制點集進行高分辨率衛(wèi)星遙感影像與輸電桿塔的誤差配準；基于機載信息生成機載輸電線路三維空間并基于地面控制點集結(jié)合各類地面?zhèn)鞲衅髟谳旊娋€路三維空間與輸電桿塔的映射關系進行機載輸電線路與輸電桿塔的高精度配準；首次提出適于輸電線路空天地立體化多傳感數(shù)據(jù)的高精度配準方案為電力物聯(lián)網(wǎng)和輸電線路構(gòu)建多源傳感數(shù)據(jù)高精度空間關聯(lián)分析基礎。

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于電網(wǎng)輸電線路領域，涉及一種輸電線路空天地多傳感數(shù)據(jù)配準方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

堅強智能電網(wǎng)和電力物聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)觀測、感知手段從單純的地面?zhèn)鞲衅鞯綗o人機、直升機以及衛(wèi)星遙感，形成了“空-天-地”立體感知體系。然而，無控制點條件下，衛(wèi)星遙感影像在山區(qū)等復雜環(huán)境下必然存在或多或少的偏移，與管理內(nèi)部臺賬里的輸電桿塔設計坐標無法保持一致，造成從衛(wèi)星遙感影像上提取的環(huán)境隱患等各類信息無法正確地與臺賬中的輸電桿塔關聯(lián)起來。同時，地面?zhèn)鞲衅魅绻鈻殴饫w、光纖復合架空地線(OPGW)等越來越多應用，如何將衛(wèi)星遙感影像、無人機/直升機影像和地面光柵光纖、氣象站點等傳感器及數(shù)據(jù)高精度配準，并與輸電線路一一對應地關聯(lián)起來，成為實現(xiàn)電網(wǎng)“空-天-地”立體感知網(wǎng)絡的核心基礎。

目前，主要研究集中在多尺度、多時相衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)配準研究與應用，或者衛(wèi)星遙感與無人機/直升機影像之間的配準上。

不同影像之間配準的實質(zhì)就是對影像進行空間校正，并根據(jù)其空間畸變特征運用某種空間變換模型將影像轉(zhuǎn)換到同一個的坐標下。圖像的配準過程就是找到從參考圖像到待匹配圖像之間的幾何變換，在此變換下使得兩圖像具有最大程度的相似性。其中，變換模型有很多，包括但不限于相似變換、仿射變換等，不同變換模型適用于不同環(huán)境中。在近幾年的研究過程中，國內(nèi)武漢大學、中國科學院空天信息研究院、北京航天航空大學以及中國電科院等單位的專家學者提出的影像配準算法大致可分為：基于灰度信息的配準和基于特征的配準算法。

然而，上述研究對“空-天-地”三種不同平臺的多源傳感器的空間配準較少。具體到電力行業(yè)，對于衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)、無人機/直升機影像與電力電子、光纖數(shù)據(jù)三者之間的高精度配準技術(shù)研究相對更少，造成目前一些區(qū)域只能依靠人工來實現(xiàn)衛(wèi)星遙感影像、輸電線路和地面?zhèn)鞲衅髦g的高精度配準，效率極低，且存在人為誤差。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有的無控制點條件下，衛(wèi)星遙感影像在山區(qū)等復雜環(huán)境下必然存在或多或少的偏移，與管理內(nèi)部臺賬里的輸電桿塔設計坐標無法保持一致，造成從衛(wèi)星遙感影像上提取的環(huán)境隱患等各類信息無法正確地與臺賬中的輸電桿塔關聯(lián)起來的不足，本發(fā)明提供了一種輸電線路空天地多傳感數(shù)據(jù)配準方法，包括：

基于地面控制點信息臺賬，將各類地面?zhèn)鞲衅鞯淖鴺讼岛透叻直媛市l(wèi)星遙感影像的坐標系，統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為大地2000坐標系，分別得到大地2000坐標系下的地面控制點集和高分辨率衛(wèi)星遙感影像；

利用多權(quán)重有理數(shù)模型解算方法，基于大地2000坐標系下的所述地面控制點集進行所述高分辨率衛(wèi)星遙感影像與輸電桿塔的誤差配準；

基于機載信息生成機載輸電線路三維空間，并基于所述地面控制點集結(jié)合所述各類地面?zhèn)鞲衅髟谒鲚旊娋€路三維空間與所述輸電桿塔的映射關系進行所述機載輸電線路與所述輸電桿塔的配準。

優(yōu)選的，所述利用多權(quán)重有理數(shù)模型解算方法，基于大地2000坐標系下的所述地面控制點集進行所述高分辨率衛(wèi)星遙感影像與輸電桿塔的誤差配準，包括：

利用前方交會方法將所述高分辨率衛(wèi)星遙感影像生成地表數(shù)字高程數(shù)據(jù)集；

基于所述地表數(shù)字高程數(shù)據(jù)集得到所述高分辨率衛(wèi)星遙感影像的三維空間坐標；