一种三维点云红外热成像着色方法和系统技术方案

本发明专利技术提出了一种三维点云红外热成像着色方法和系统，该方法包括获取输电线路通道的三维激光点云数据、红外图谱数据和POS数据；对红外图谱数据和POS数据采用差分解算的方式进行二维地图重建得到第一红外图，对第一红外图添加上温度信息之后，根据输电线路档距进行图像分割后增加边界信息生成红外数字表面模型；对三维激光点云数据对应的POS数据进行数据配准得到最终配准数据；将最终配准数据和红外数字表面模型结合导入三维建模软件中进行交互式建模得到带温度信息的三维激光点云模型。基于该方法，还提出了一种三维点云红外热成像着色系统。本发明专利技术能检测计算出被测设备空间三维红外热成像数据，给运维人员进一步发热判断提供依据。供依据。供依据。

【技术实现步骤摘要】
一种三维点云红外热成像着色方法和系统


[0001]本专利技术属于导航定位
，特别涉及一种三维点云红外热成像着色方法和系统。

技术介绍

[0002]随着无人机导航定位技术、红外热成像测量技术、传感器技术等的发展进步，输电线路三维激光点云与红外图谱信息的三维建模方法已成为可能，热红外三维建模技术具有较大的应用价值，至少体现在以下两个方面：1、通过无人机搭载的红外热像仪可以近距离、多角度探测线路目标发热点以获取精确的二维温度分布，生成热像图，通过分析热像图特征判断设备运行情况。具有高效、安全、不受高压电磁场干扰等优点；2、通过激光雷达扫描点云建立的三维模型来描述和表现输电线路本体空间分布,是输电线路朝三维数字化发展的一个途径，可以更加立体展现输电线路发热点空间分布，避免传统二维图谱因空间遮挡出现的盲区问题。
[0003]但是现有的输电红外热成像技术只能检测出被测设备表层的热成像数据，无法检测被测设备空间的热成像数据，发热部位空间感差，使得运维人员无法准确判断发热点位置。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种三维点云红外热成像着色方法和系统，能检测计算出被测设备空间三维红外热成像数据，为运维人员进一步发热判断提供依据。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种三维点云红外热成像着色方法，包括以下步骤：
[0007]获取输电线路通道的三维激光点云数据、红外图谱数据和POS数据；
[0008]对所述红外图谱数据和POS数据采用差分解算的方式进行二维地图重建得到第一红外图，对所述到第一红外图添加上温度信息之后，根据输电线路档距进行图像分割后增加边界信息生成红外数字表面模型；
[0009]对所述三维激光点云数据对应的POS数据进行数据配准得到最终配准数据；将所述最终配准数据和红外数字表面模型结合导入三维建模软件中进行交互式建模得到带温度信息的三维激光点云模型。
[0010]进一步的，所述获取输电线路通道的三维激光点云数据、红外图谱数据和POS数据的过程包括：通过无人机扫描获取输电线路通道的三维激光点云数据、红外图谱数据和影像照片POS数据。
[0011]进一步的，所述对所述红外图谱数据采用差分解算的方式进行二维地图重建得到第一红外图的过程包括：对所述红外图谱数据采用动态后处理技术解算得到第一红外图；所述第一红外图为带有坐标的红外图谱，所述坐标为经纬度和高度。
[0012]进一步的，所述对所述第一红外图添加上温度信息的过程包括：对所述第一红外图通过红外分析软件，提取出温度信息显示在第一红外图上。
[0013]进一步的，所述增加边界信息的方法包括：对分割后的第一红外图采用函数BORDER_CONSTANT使用常数填充边界；或采用函数BORDER_REPLICATE复制分割后的第一红外图中最临近的行或者列作为边界。
[0014]进一步的，所述对所述三维激光点云数据对应的POS数据进行数据配准得到配准数据的过程包括：
[0015]首先对所述三维激光点云数据对应的POS数据采用采样一致性初始配准算法进行粗配准得到中间配准数据；
[0016]在粗配准完成之后再采用迭代最近点算法对中间配准数据进行精配准得到最终配准数据。
[0017]进一步的，所述将所述最终配准数据和红外数字表面模型结合导入三维建模软件中进行交互式建模得到带温度信息的三维激光点云模型的过程包括：将最终配准数据和红外数字表面模型进行空间坐标拟合，通过获取拟合后图像光亮度信息，进而通过分析图像中的明暗、阴影、焦距、纹理和视差进行三维重建，并添加对应特征的约束关系，得到带温度信息的三维激光点云模型。
[0018]本专利技术还提出了一种三维点云红外热成像着色系统，包括获取模块、第一处理模块和第二处理模块；
[0019]所述获取模块用于获取输电线路通道的三维激光点云数据、红外图谱数据和POS数据；
[0020]所述第一处理模块用于对所述红外图谱数据和POS数据采用差分解算的方式进行二维地图重建得到第一红外图，对所述到第一红外图添加上温度信息之后，根据输电线路档距进行图像分割后增加边界信息生成红外数字表面模型；
[0021]所述第二处理模块用于对所述三维激光点云数据对应的POS数据进行数据配准得到最终配准数据；将所述最终配准数据和红外数字表面模型结合导入三维建模软件中进行交互式建模得到带温度信息的三维激光点云模型。
[0022]进一步的，所述第一处理模块执行的过程包括：
[0023]对所述红外图谱数据采用动态后处理技术解算得到第一红外图；所述第一红外图为带有坐标的红外图谱，所述坐标为经纬度和高度；
[0024]对所述第一红外图通过红外分析软件，提取出温度信息显示在第一红外图上；
[0025]对分割后的第一红外图采用函数BORDER_CONSTANT使用常数填充边界；或采用函数BORDER_REPLICATE复制分割后的第一红外图中最临近的行或者列作为边界成红外数字表面模型。
[0026]进一步的，所述第二处理模块执行的过程包括：
[0027]首先对所述三维激光点云数据对应的POS数据采用采样一致性初始配准算法进行粗配准得到中间配准数据；在粗配准完成之后再采用迭代最近点算法对中间配准数据进行精配准得到最终配准数据；
[0028]将最终配准数据和红外数字表面模型进行空间坐标拟合，通过获取拟合后图像光亮度信息，进而通过分析图像中的明暗、阴影、焦距、纹理和视差进行三维重建，并添加对应
特征的约束关系，得到带温度信息的三维激光点云模型。
[0029]
技术实现思路
中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是专利技术所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
[0030]本专利技术提出了一种三维点云红外热成像着色方法和系统，该方法包括获取输电线路通道的三维激光点云数据、红外图谱数据和POS数据；对红外图谱数据和POS数据采用差分解算的方式进行二维地图重建得到第一红外图，对所述到第一红外图添加上温度信息之后，根据输电线路档距进行图像分割后增加边界信息生成红外数字表面模型；对三维激光点云数据对应的POS数据进行数据配准得到最终配准数据；将最终配准数据和红外数字表面模型结合导入三维建模软件中进行交互式建模得到带温度信息的三维激光点云模型。基于一种三维点云红外热成像着色方法，还提出了一种三维点云红外热成像着色系统。本专利技术采用无人机搭载红外测温相机进行线路通道红外正射影像采集，基于空三射线算法拼接红外全通道航测红外照片，将测温软件算法集成到红外照片上显示具体发热温度，发热图谱和匹配的输电线路三维激光点云模型进行空间坐标拟合，生成的三维点云红外着色模型，能检测计算出被测设备空间三维红外热成像数据，给运维人员进一步发热判断提供依据。
附图说明
[0031]如图1为本专利技术实施例1一种三维点云红外热成像着色方法流程图；
[0032]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维点云红外热成像着色方法，其特征在于，包括以下步骤：获取输电线路通道的三维激光点云数据、红外图谱数据和POS数据；对所述红外图谱数据和POS数据采用差分解算的方式进行二维地图重建得到第一红外图，对所述第一红外图添加上温度信息之后，根据输电线路档距进行图像分割后增加边界信息生成红外数字表面模型；对所述三维激光点云数据对应的POS数据进行数据配准得到最终配准数据；将所述最终配准数据和红外数字表面模型结合导入三维建模软件中进行交互式建模得到带温度信息的三维激光点云模型。2.根据权利要求所述的一种三维点云红外热成像着色方法，其特征在于，所述获取输电线路通道的三维激光点云数据、红外图谱数据和POS数据的过程包括：通过无人机扫描获取输电线路通道的三维激光点云数据、红外图谱数据和影像照片POS数据。3.根据权利要求1所述的一种三维点云红外热成像着色方法，其特征在于，所述对所述红外图谱数据采用差分解算的方式进行二维地图重建得到第一红外图的过程包括：对所述红外图谱数据采用动态后处理技术解算得到第一红外图；所述第一红外图为带有坐标的红外图谱，所述坐标为经纬度和高度。4.根据权利要求1所述的一种三维点云红外热成像着色方法，其特征在于，所述对所述第一红外图添加上温度信息的过程包括：对所述第一红外图通过红外分析软件，提取出温度信息显示在第一红外图上。5.根据权利要求4所述的一种三维点云红外热成像着色方法，其特征在于，所述增加边界信息的方法包括：对分割后的第一红外图采用函数BORDER_CONSTANT使用常数填充边界；或采用函数BORDER_REPLICATE复制分割后的第一红外图中最临近的行或者列作为边界。6.根据权利要求1所述的一种三维点云红外热成像着色方法，其特征在于，所述对所述三维激光点云数据对应的POS数据进行数据配准得到配准数据的过程包括：首先对所述三维激光点云数据对应的POS数据采用采样一致性初始配准算法进行粗配准得到中间配准数据；在粗配准完成之后再采用迭代最近点算法对中间配准数据进行精配准得到最终配准数据。7.根据权利要求1所述的一种三维点云红外热成像着色方法，其特征在于，所述将所述最终配准数据和红外...

【专利技术属性】
技术研发人员：于学超，郑玉浩，梁刚，张佳，王晓宁，金阿龙，顾泽林，李英涛，龚建刚，来永鑫，刘大伟，唐立刚，王化伟，王志浩，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司潍坊供电公司，
类型：发明
国别省市：