[發(fā)明專利]一種基于多源數(shù)據(jù)融合的變電站三維建模方法介質(zhì)及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110466492.3
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113298947B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳勇;申凌峰;韓鳴;劉東華;李剛;丁俊峰;倪峰;巫吉祥;陳功勛;金振強
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇省送變電有限公司;南京郵電大學
• 主分類號: G06T17/20
• 分類號: G06T17/20;G06T15/04;G06T5/00;G06T7/33
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 韓紅莉

1.一種基于多源數(shù)據(jù)融合的變電站三維建模方法，其特征在于，包括：

獲取傾斜攝影圖像，以及掃描變電站的外部輪廓得到激光點云；

對傾斜攝影圖像進行預處理，對激光點云進行預處理；

使用預處理后的傾斜攝影圖像為變電站的進行單體化建模，得到每個變電站設(shè)備的密集點云，所有變電站設(shè)備的密集點云拼接后得到變電站的密集點云數(shù)據(jù)，對該密集點云進行抽稀得到稀疏點云；

統(tǒng)一激光點云與稀疏點云的空間坐標系；

對激光點云和稀疏點云進行粗配準；

基于迭代最近點算法對激光點云和稀疏點云進行精確配準，完成激光點云和稀疏點云的融合，獲得融合后的點云數(shù)據(jù)S；

基于融合后的點云數(shù)據(jù)S和傾斜攝影圖像實現(xiàn)紋理自動映射，生成變電站實景三維模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多源數(shù)據(jù)融合的變電站三維建模方法，其特征在于，獲取傾斜攝影圖像，以及掃描變電站的外部輪廓得到激光點云，包括：

在無人機傾斜攝影對變電站全面積進行覆蓋的前提下，調(diào)整無人機飛行高度，使得無人機的4個傾斜鏡頭拍攝得到的傾斜攝影圖像與無人機的垂直鏡頭拍攝的垂直圖像的重合度保持在60％～80％；

使用無人機對相互遮擋的變電站中的主變區(qū)設(shè)備進行兩次覆蓋拍攝，拍攝時無人機的飛行軌跡設(shè)置在變電站的主變區(qū)設(shè)備形成的行列間隔之間，且無人機兩次拍攝的飛行軌跡在水平面上相互垂直；基于地面式激光掃描儀的掃描的范圍，對地面式激光掃描儀設(shè)置多個掃描點，使得地面式激光掃描儀的掃描范圍覆蓋整個變電站，利用地面式激光掃描儀掃描變電站的外部輪廓得到激光點云。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多源數(shù)據(jù)融合的變電站三維建模方法，其特征在于，步驟2)中，對傾斜攝影圖像進行預處理，對激光點云進行預處理，包括以下步驟：對傾斜攝影圖像進行圖像去噪，對激光點云進行去噪和平滑處理。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多源數(shù)據(jù)融合的變電站三維建模方法，其特征在于，統(tǒng)一激光點云與稀疏點云的空間坐標系，包括：

將激光點云和稀疏點云通過旋轉(zhuǎn)變換和平移變換統(tǒng)一到同一空間坐標系下，激光點云表示為其中X表示激光點云中點的集合，x_i表示激光點云中的任意一點，激光點云總共有n個點，每個點的維度為d；稀疏點云表示為其中Y表示稀疏點云中點的集合，y_i表示稀疏點云中的任意一點，稀疏點云總共有m個點，每個點的維度為d；

將激光點云和稀疏點云表示為用于刻畫變電站的同一組點云，公式為：其中H表示激光點云X和稀疏點云Y的集合，h_i表示的是H中的任意一點，集合H中一共有(n+m)個點，每個點的維度為d。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于多源數(shù)據(jù)融合的變電站三維建模方法，其特征在于，運用面向非對齊多視圖數(shù)據(jù)融合的局部線性嵌入模型，在考慮保持激光點云局部線性結(jié)構(gòu)特征和稀疏點云局部線性結(jié)構(gòu)特征在投影前后保持一致的同時，利用最大均值差異保證激光點云與稀疏點云的分布相似，進行激光點云和稀疏點云的粗配準。