The invention relates to a rapid construction method of three-dimensional space for intelligent inspection device in petrochemical enterprises, which mainly solves the problems of inaccurate personnel positioning and large workload in the existing technology. The invention adopts a petrochemical enterprise intelligent inspection device in three-dimensional space fast construction method, combined with the 3D models of petrochemical equipment, local feature extraction of key frames in significant equipment information, realize the matching reference component identification and location, design language learning of petrochemical equipment, training unit of spatial relationship of grammatical constraints database, spatial layout information extraction of complex pipeline, finally using the identification information and constraints of the valve to correct 3-D model reconstruction, the final technical scheme to realize rapid reconstruction of petrochemical plant to solve the problem, can be used for intelligent inspection in petrochemical enterprises.
【技术实现步骤摘要】
石化企业智能巡检中装置三维空间快速构建方法
本专利技术涉及一种石化企业智能巡检中装置三维空间快速构建方法。
技术介绍
石化产业在中国国民经济的发展中具有重要作用,是中国的支柱产业部门之一。随着石化企业综合自动化程度的提高和计算机信息技术的飞速发展,利用三维技术进行石化企业多层次业务流程的信息呈现与人机交互成为石化“智能工厂”的建设目标之一。石化企业智能巡检系统是“智能工厂”建设的核心模块之一,智能巡检能够有效的保证石化行业安全生产。三维技术的应用为智能巡检提供了新的方式和方法,能够为员工在巡检过程中提供真实的场景,更好的实现对设备运行状态的感知。目前基于三维技术的石化企业应用,综合考虑三维场景的实时性、渲染效果及交互友好性等多方面需求,企业更倾向于选择人工交互式几何建模重建的方法,但该方法在三维工厂数字化建模过程中工作量庞大。王宇等人在《石化企业设备设备三维建模技术初探》中提出构建化工装置设备模型,若要建立精度较高的真三维模型,采用几何精细建模方法,将会导致建模周期长,效率低等问题。另外,虽然激光扫描仪能够快速获取设备的三维点云数据,但存在点云数据量大,数据处理难度大,易丢失数据等问题。本专利技术提出了一种利用装置三维空间快速构建方法,实现对装置空间的快速识别和感知,实现装置三维场景的快速构建,从而能够为反算巡检人员的空间位置信息提供支持,实现巡检人员的到位监督,并自动生成巡检路线,为企业的巡检路线的智能规划提供支撑。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有技术中人员定位不准确、工作量大的问题,提供一种新的石化企业智能巡检中装置三维空间快速构建方法。 ...
【技术保护点】
一种石化企业智能巡检中装置三维空间快速构建方法,结合石化设备三维模型库,提取关键帧中局部特征显著的设备信息,实现基准部件识别及位置匹配,学习石化装置的设计语法,训练生成部件空间关系语法约束库,提取复杂管道的空间布局信息,最终利用阀门的识别信息及约束关系来校正已重建的三维模型,最终实现石化装置的快速重建,主要技术方案包括:(1)利用移动防爆终端的摄像设备按照装置巡检路线拍摄装置现场视频;(2)对视频序列帧进行特征提取,在为每一帧独立抽取特征点后,逐帧匹配这些特征点,并利用随机采样一致性算法消除噪声匹配点,根据特征点反算移动终端摄像头的位置和方向信息,计算出点云信息及连续的相机定标信息;(3)选择最佳的三个关键帧进行场景三维初始化;(4)设计设备与管道、管道与阀门、阀门与阀门及其他设备之间多对多的空间位置约束关系,通过这些语法构建三维阀门空间定位约束语法库,进一步匹配校准建立的三维场景,提高场景构建的准确性与精度;(5)采用图像的底层视觉特征,结合形状语法来进行管道三维建模;(6)基于特征点匹配识别的结果,实现设备和管道的快速构建,完成装置的三维建模;(7)根据匹配过程中相机的定标分析,完 ...
【技术特征摘要】
1.一种石化企业智能巡检中装置三维空间快速构建方法,结合石化设备三维模型库,提取关键帧中局部特征显著的设备信息,实现基准部件识别及位置匹配,学习石化装置的设计语法,训练生成部件空间关系语法约束库,提取复杂管道的空间布局信息,最终利用阀门的识别信息及约束关系来校正已重建的三维模型,最终实现石化装置的快速重建,主要技术方案包括:(1)利用移动防爆终端的摄像设备按照装置巡检路线拍摄装置现场视频;(2)对视频序列帧进行特征提取,在为每一帧独立抽取特征点后,逐帧匹配这些特征点,并利用随机采样一致性算法消除噪声匹配点,根据特征点反算移动终端摄像头的位置和方向信息,计算出点云信息及连续的相机定标信息;(3)选择最佳的三个关键帧进行场景三维初始化;(4)设计设备与管道、管道与阀门、阀门与阀门及其他设备之间多对多的空间位置约束关系,通过...
【专利技术属性】
技术研发人员:王春,李磊,刘刚,李智临,张嘉亮,史承伟,毛文锋,
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司,中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院,
类型:发明
国别省市:山东,37
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