[發明專利]一種輸電線路圖像與點云的映射數據重構方法及系統

在審

• 申請號: 202210405718.3
• 申請日: 2022-04-18
• 公開（公告）號: CN114693807A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 毛鋒;戴永東;王茂飛;姚建光;高超;吳奇偉;王神玉;仲堅;張澤;鞠玲;翁蓓蓓
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司泰州供電分公司;國網江蘇省電力有限公司雙創中心;國網江蘇省電力有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G06T7/73;G06T7/66;G06V10/74;G06V10/764;G06K9/62;G01S17/48
• 代理公司: 北京市隆安律師事務所 11323
• 代理人: 沈威

本發明公開了一種輸電線路圖像與點云的映射數據的重構方法及系統，包括：通過拍攝裝置采集當前圖像；獲取預先存儲的映射數據，所述映射數據包括已建立的參考圖像的像素坐標與點云數據的點云空間坐標的映射關系；將所述當前圖像與所述參考圖像進行比較，判斷當前圖像是否異常；所述當前圖像異常時，對所述拍攝裝置進行標定，獲得參數信息；根據所述參數信息，對所述映射數據進行重構；該方法能夠提升利用當前圖像所進行的測距任務的精度，修正測距誤差。

技術領域

本發明涉及數據處理技術領域，尤其涉及一種輸電線路圖像與點云的映射數據重構方法及系統。

背景技術

激光雷達掃描技術是一種新興的三維數據獲取技術，利用搭載在三腳架、汽車、飛機及衛星等不同平臺上的激光雷達掃描儀能夠快速獲取海量點云數據。點云數據中包含了每個點的經緯度坐標、強度、多次回波及顏色等豐富的信息，在測繪、林業、農業及數字城市等領域均有相關應用。

無人機采集到的可見光二維圖片需要經過重建過程才能還原出三維電力場景，其與實際情況間會存在一定偏差。激光雷達點云測繪的技術優勢在于它可以精確還原電力場景的空間信息并進行距離測量，而激光雷達點云測繪的缺點在于它不能還原出電力場景中的顏色信息、可視化效果差，利用激光雷達點云數據很難進行精確的電力物體分類。因此，在實際應用中常常將二維圖像中的像素與激光點云數據中的點云空間坐標進行對應，針對同一個輸電線路現場的圖像與點云數據，圖像中目標像素坐標可以與目標點的點云數據(目標點的空間坐標)建立映射關系，基于此映射關系可以進行測距任務，例如可以確定與圖像中兩個目標像素點對應的目標之間在現實世界中的實際距離。

然而，在拍攝裝置因老化、位移等原因導致異常后，拍攝裝置將輸出異常的圖像，原先點云數據與圖像之間所建立的映射關系將無法適用于此時異常的圖像，利用異常的圖像進行測距任務，會出現較大測距誤差，測距精度無法保障。專利文獻CN102982548A提供一種多目立體視頻采集系統及其相機參數標定方法：獲取系統中各個相機的內外參數；通過各個相機在同一時刻采集普通場景的多視點圖像，對多視點圖像進行特征點檢測和匹配獲取各視點圖像間的匹配點；利用相機參數重構獲取各視點圖像間的匹配點的三維空間點云坐標；根據三維空間點云坐標和相機的內外參數利用稀疏捆集調整優化獲得重投影誤差，并優化重投影誤差和相機的內外參數；根據優化后重投影誤差判斷是否進行二次優化；以及根據二次優化結果判斷是否進行參數的重新標定。但是該方法不能夠解決拍攝裝置因老化、位移等原因導致異常圖像對于點云坐標獲取不準確而影響測距任務的問題。

發明內容

本發明提供了一種輸電線路圖像與點云的映射數據重構方法及系統，能夠針能夠對已有的映射數據進行調整，重新建立針對當前圖像的映射關系，提升利用當前圖像所進行的測距任務的精度，修正測距誤差。

一種輸電線路圖像與點云的映射數據的重構方法，包括：

通過拍攝裝置采集當前圖像；

獲取預先存儲的映射數據，所述映射數據包括已建立的參考圖像的像素坐標與點云數據的點云空間坐標的映射關系；

將所述當前圖像與所述參考圖像進行比較，判斷當前圖像是否異常；

所述當前圖像異常時，對所述拍攝裝置進行標定，獲得參數信息；

根據所述參數信息，對所述映射數據進行重構。

進一步地，將所述當前圖像與所述參考圖像進行比較，判斷當前圖像是否異常，包括：

選取當前圖像中的特征點，將當前圖像中特征點的像素坐標與參考圖像中對應的特征點的像素坐標進行比較，若當前圖像中特征點的像素坐標與參考圖像中對應的特征點的像素坐標相等，則當前圖像為正常，若當前圖像中特征點的像素坐標與參考圖像中對應的特征點的像素坐標不相等，則確定當前圖像為異常圖像。

進一步地，判斷當前圖像是否異常，還包括：