[發明專利]電力作業現場的高精度空間定位方法、系統、設備及介質

在審

• 申請號: 202211524412.6
• 申請日: 2022-12-01
• 公開（公告）號: CN115542362A
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 謝曉娜;常政威;陳明舉;鄧元實;熊興中;謝正軍;蒲維;吳杰;丁宣文;張葛祥;張江林;劉甲甲;王振玉;徐智勇
• 申請（專利權）人: 成都信息工程大學;國網四川省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G01S19/45
• 分類號: G01S19/45;G01S19/46;G01C21/00;G06T7/277;G06T7/73;G06T17/00;G06V20/62;H04W4/33;H04W64/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 史麗紅

本發明公開了電力作業現場的高精度空間定位方法、系統、設備及介質，本發明屬于空間定位技術領域，包括基于視覺定位技術，獲取電力作業運動目標的定位；根據電力作業運動目標的定位，對電力作業運動目標進行圖像分析，得到電力作業運動目標的特征信息并構建電力作業運動目標的三維模型；根據特征信息細化電力作業運動目標的三維模型，得到高精度三維模型并實時更新所述高精度三維模型在三維場景中的定位。通過在動態目標上配帶UWB或北斗定位標簽，在運動目標定位的基礎上進行圖像處理，實現運動目標在三維場景中的精細化重構，從而獲得動態目標的實時位置信息并在三維場景中實時更新動態目標模型位置狀態。

技術領域

本發明涉及空間定位技術領域，具體涉及電力作業現場的高精度空間定位方法、系統、設備及介質。

背景技術

基于視覺的目標檢測、識別與跟蹤算法的研究是人工智能領域的熱點，近年來隨著深度學習的廣泛應用取得了巨大的進步。深度學習技術已逐步應用于電力生產環境中，實現絕緣子、架空弧線、變電站異物、設備溫度等一些目標的識別，但變電站場景復雜，實現電力作業各個環節的關鍵目標識別還有待深入研究。

將真實場景視頻信息融合到三維虛擬模型中是虛擬現實技術的一個分支，或者說是虛擬現實的一個發展階段。三維視頻融合技術是指把一個或多個由攝像機圖像序列的視頻和與之相關的三維虛擬場景加以匹配、融合，生成一個新的關于此場景的動態虛擬場景或模型，實現虛擬場景與實時視頻的融合。三維視頻融合技術，可依托于單獨的三維引擎，實現小范圍或局部的三維場景與視頻等資源的融合應用，也可依托于三維地理信息系統，實現全球廣域范圍內的三維地理信息可視化融合應用。

在電力作業現場，對作業人員的位置進行準確有效的定位是預防意外發生、保障工作人員安全的重要依據。目前對電力作業現場的作業人員進行位置定位的手段多采用GPS、北斗定位系統和UWB定位系統實現，但是僅僅依靠于GPS、北斗定位系統和UWB定位系統無法提取精確的空間位置信息，同時在電力作業現場存在遮擋、目標姿態變化、光照等問題，也會影響在電力作業現場對于作業目標的定位。

綜上所述，基于視覺的目標檢測、識別和跟蹤算法的研究取得了一定的研究進展,但如何處理遮擋、目標姿態變化、光照等問題的影響仍然是研究的重點。現有的視覺定位算法處理的視頻圖像數據是目標從三維空間到二維空間的投影，無法提取精確的空間位置信息。

現有技術存在的問題如下：

現有用于電力作業現場的視覺定位算法處理的視頻圖像數據是目標從三維空間到二維空間的投影，無法提取三維空間精確的空間位置信息。

發明內容

本申請所要解決的技術問題是現有用于電力作業現場的視覺定位算法處理的視頻圖像數據是目標從三維空間到二維空間的投影，無法提取三維空間精確的空間位置信息，目的在于提供電力作業現場的高精度空間定位方法、系統、設備及介質，通過在動態目標上配帶UWB或北斗定位標簽，在運動目標定位的基礎上，對其進行圖像處理，實現運動目標在三維場景中的精細化重構，從而獲得動態目標的實時位置信息并在三維場景中實時更新動態目標模型位置狀態，解決了現有的視覺定位算法無法提取三維空間精確的空間位置信息問題。

本申請通過下述技術方案實現：

本申請第一方面提供電力作業現場的高精度空間定位方法，包括

S1、基于視覺定位技術，獲取電力作業運動目標的定位；其中，對室內的電力作業運動目標采用UWB輔助視覺定位技術，對室外的電力作業運動目標采用北斗輔助視覺定位技術；UWB輔助視覺定位技術包括UWB輔助的被動視頻定位；

S2、根據電力作業運動目標的定位，對電力作業運動目標進行圖像分析，得到電力作業運動目標的特征信息并構建電力作業運動目標的三維模型；

S3、根據特征信息細化電力作業運動目標的三維模型，得到高精度三維模型并實時更新所述高精度三維模型在三維場景中的定位。