[發(fā)明專利]一種輸電線路夜視圖像的點云測距自動標注方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210714427.2
• 申請日: 2022-06-23
• 公開（公告）號: CN114780762B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊勝男;蔡富東;呂昌峰;劉煥云;劉偉
• 申請（專利權(quán)）人: 濟南信通達電氣科技有限公司
• 主分類號: G06F16/51
• 分類號: G06F16/51;G06F16/532;G06T7/80;G01C3/00;G01C11/06
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 董雪

1.一種輸電線路夜視圖像的點云測距自動標注方法，其特征在于，包括：

分別獲取設(shè)定的同一場景的白天圖像和夜視圖像，以及白天圖像的已標定數(shù)據(jù)文件；

進行白天圖像和夜視圖像的關(guān)鍵點匹配；

計算白天圖像轉(zhuǎn)換為夜視圖像分辨率的映射矩陣；基于所述映射矩陣和白天圖像中的標注點位，得到映射到夜視圖像中的點位坐標；

將夜視圖像中的點位坐標與白天圖像的已標定數(shù)據(jù)文件中的3D點云的坐標進行聯(lián)合標定，得到夜視圖像與3D點云的空間轉(zhuǎn)換關(guān)系；

基于所述轉(zhuǎn)換關(guān)系實現(xiàn)夜視圖像點云測距的自動標注。

2.如權(quán)利要求1所述的一種輸電線路夜視圖像的點云測距自動標注方法，其特征在于，所述白天圖像的已標定數(shù)據(jù)文件中，包括已標注的白天圖像上的2D標注點位，以及與其對應(yīng)的3D點云數(shù)據(jù)坐標。

3.如權(quán)利要求1所述的一種輸電線路夜視圖像的點云測距自動標注方法，其特征在于，所述進行白天圖像和夜視圖像的關(guān)鍵點匹配，具體包括：

分別提取白天圖像和夜視圖像的關(guān)鍵點，并對關(guān)鍵點添加特征描述子；

對白天圖像和夜視圖像的關(guān)鍵點進行兩兩比較，找出相互匹配的若干對特征點。

4.如權(quán)利要求1所述的一種輸電線路夜視圖像的點云測距自動標注方法，其特征在于，計算白天圖像轉(zhuǎn)換為夜視圖像分辨率的映射矩陣，具體包括：

通過所述映射矩陣構(gòu)建白天圖像的二維坐標與三維坐標之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系；結(jié)合三維坐標投影到夜視圖像的二維坐標的轉(zhuǎn)換關(guān)系，從而得到夜視圖像的二維坐標與白天圖像的二維坐標之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系；

基于匹配得到的白天圖像和夜視圖像的關(guān)鍵點，求解得到映射矩陣。

5.如權(quán)利要求1所述的一種輸電線路夜視圖像的點云測距自動標注方法，其特征在于，將夜視圖像中的點位坐標與白天圖像的已標定數(shù)據(jù)文件中的3D點云的坐標進行聯(lián)合標定，得到夜視圖像與3D點云的空間轉(zhuǎn)換關(guān)系，具體包括：

通過張正友標定法，對夜視相機進行標定，獲取夜視相機內(nèi)參矩陣；

以激光點云的原點坐標系作為統(tǒng)一的世界坐標系，以光心為夜視相機坐標系的原點，夜視圖像物理坐標系以主光軸和圖像平面交點為坐標原點；

基于3D點云坐標、相機位置坐標、夜視圖像上標定點坐標以及夜視相機內(nèi)參矩陣，得到夜視圖像與3D點云的空間轉(zhuǎn)換關(guān)系。

6.如權(quán)利要求1所述的一種輸電線路夜視圖像的點云測距自動標注方法，其特征在于，所述夜視圖像與3D點云的空間轉(zhuǎn)換關(guān)系具體為：

其中，為夜視圖像中標注點的坐標，

為與夜視圖像中標注點相對應(yīng)的3D點云坐標，分別是相機的內(nèi)參；為待求解的矩陣，從而得到夜視圖像與3D點云的空間轉(zhuǎn)換關(guān)系，實現(xiàn)夜視圖像點云測距的自動標注。

7.一種輸電線路夜視圖像的點云測距自動標注系統(tǒng)，其特征在于，包括：

圖像獲取模塊，用于分別獲取設(shè)定的同一場景的白天圖像和夜視圖像，以及白天圖像的已標定數(shù)據(jù)文件；

關(guān)鍵點匹配模塊，用于進行白天圖像和夜視圖像的關(guān)鍵點匹配；

白天圖像與夜視圖像坐標映射模塊，用于計算白天圖像轉(zhuǎn)換為夜視圖像分辨率的映射矩陣；基于所述映射矩陣和白天圖像中的標注點位，得到映射到夜視圖像中的點位坐標；

夜視圖像與3D點云空間轉(zhuǎn)換模塊，用于將夜視圖像中的點位坐標與白天圖像的已標定數(shù)據(jù)文件中的3D點云的坐標進行聯(lián)合標定，得到夜視圖像與3D點云的空間轉(zhuǎn)換關(guān)系；

夜視圖像點云測距自動標注模塊，用于基于所述轉(zhuǎn)換關(guān)系實現(xiàn)夜視圖像點云測距的自動標注。

8.一種終端設(shè)備，其包括處理器和存儲器，處理器用于實現(xiàn)各指令；存儲器用于存儲多條指令，其特征在于，所述指令適于由處理器加載并執(zhí)行權(quán)利要求1-6任一項所述的一種輸電線路夜視圖像的點云測距自動標注方法。

9.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其中存儲有多條指令，其特征在于，所述指令適于由終端設(shè)備的處理器加載并執(zhí)行權(quán)利要求1-6任一項所述的一種輸電線路夜視圖像的點云測距自動標注方法。