【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及定位，尤其是涉及一种基于变电站3d模型的对象定位方法、装置和设备。
技术介绍
1、由于变电站内场景复杂，存在人员操作不当等状况，当下，对于变电站内有效安全管控一直耗费不少资源。目前市面上常见的变电站的定位技术主要包括：1.基于多种传感器的无线通信技术，比如，rfid(radio frequency identification，无线射频识别)技术、uwb(ultra wide-band，超宽带)技术等，通过发送、接收不同波段的信号以确定对应传感器之间的距离，进而获取人员的坐标。此类技术用于变电站内对象定位中，最大的缺陷在于需要事先部署大量的信号发射装置及相应传感器(尤其是在室内等障碍物较多的场景下)，这会极大的增加投资及后续运行维护成本。2.基于视觉的对象定位技术，此类技术通常需要预先对相机进行标定。标定过程需要使用棋盘格等标定工具，通过拍摄多张包含棋盘格的图像，并结合相机的内外参数，可以标定得到图像内每个像素点的深度信息，标定操作过程较为复杂；同时，在对象定位过程中，定位算法复杂，导致计算量较大，占用较高的计算资源；当计算资源有限的情况下，无法通过多个相机进行较大场景范围内的对象定位，具有较高的局限性。因此，上述常见的定位方案都存在较为明显的局限性，难以支撑现阶段变电站内全过程、全场景下的立体防误技术要求。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于变电站3d模型的对象定位方法、装置和设备，以简化对象定位操作，以及计算过程，节约计算资源，利用变电站
2、第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于变电站3d模型的对象定位方法，方法包括：通过物理相机拍摄变电站物理场景，得到物理图像；通过虚拟相机拍摄变电站3d模型虚拟场景，得到虚拟图像；其中，物理相机和虚拟相机的拍摄参数相匹配；变电站3d模型虚拟场景基于变电站物理场景建立；虚拟图像中的像素位置关联有变电站3d模型虚拟场景中的空间坐标；该变电站3d模型虚拟场景的空间坐标与变电站物理场景的空间坐标对应；识别物理图像中的目标对象，确定目标对象在物理图像中的第一对象像素位置；确定物理图像和虚拟图像的映射关系；其中，该映射关系指示：同一图像特征点在物理图像中的图像位置，以及在虚拟图像中的图像位置之间的对应关系；基于映射关系，确定第一对象像素位置在虚拟图像中的第二对象像素位置；基于第二对象像素位置关联变电站3d模型虚拟场景中的空间坐标，确定目标对象在变电站物理场景中的空间坐标。
3、上述通过虚拟相机拍摄变电站3d模型虚拟场景，得到虚拟图像的步骤之前，方法还包括：获取物理相机的初始拍摄参数；其中，该初始拍摄参数包括：物理相机在变电站物理场景的空间坐标、物理相机的基准旋转角和物理相机的相机焦距；基于物理相机在变电站物理场景的空间坐标，在虚拟空间中生成虚拟相机；其中，该虚拟相机在虚拟空间中的空间坐标，与物理相机在变电站物理场景的空间坐标相匹配；基于物理相机的基准旋转角，确定虚拟相机的基准旋转角；将物理相机的相机焦距，设置为虚拟相机的相机焦距。
4、上述方法还包括：获取物理相机的实时旋转角；确定该实时旋转角和物理相机的基准旋转角之间的旋转角偏差；基于该旋转角偏差和虚拟相机的基准旋转角，确定虚拟相机的实时旋转角，以使虚拟相机的实时旋转角与物理相机的实时旋转角相匹配。
5、上述方法还包括：获取物理相机的实时焦距；将物理相机的实时焦距设置为虚拟相机的相机焦距。
6、上述识别物理图像中的目标对象，确定目标对象在物理图像中的第一对象像素位置的步骤，包括：通过目标检测算法检测物理图像中的目标对象，得到检测结果；其中，该检测结果包括：位于物理图像上的矩形框，该矩形框包围目标对象；将矩形框的底边中心点的位置，确定为目标对象在物理图像中的第一对象像素位置。
7、上述确定物理图像和虚拟图像的映射关系的步骤，包括：提取物理图像的图像特征，得到物理图像对应的第一特征图像；其中，该第一特征图像中包括：物理图像中至少部分图像特征点的图像位置；提取虚拟图像的图像特征，得到虚拟图像对应的第二特征图像；其中，该第二特征图像中包括：虚拟图像中至少部分图像特征点的图像位置；对第一特征图像和/或第二特征图像进行图像处理，以使第一特征图像和第二特征图像中，同一图像特征点在第一特征图像和第二特征图像中的图像位置的位置距离小于预设距离阈值；获取图像处理对应的图像处理参数，将图像处理参数作为物理图像和虚拟图像的映射关系。
8、上述提取物理图像的图像特征，得到物理图像对应的第一特征图像的步骤，包括：提取物理图像的图像边缘特征，得到物理图像对应的第一特征图像；其中，该第一特征图像中包括：物理图像中至少部分物体的物体边缘位置；提取虚拟图像的图像特征，得到虚拟图像对应的第二特征图像的步骤，包括：提取虚拟图像的图像边缘特征，得到虚拟图像对应的第二特征图像；其中，该第二特征图像中包括：虚拟图像中，变电站3d模型虚拟场景内至少部分物体模型的模型边缘位置。
9、上述对第二特征图像进行图像处理的步骤，包括：确定图像处理参数，基于该图像处理参数对第二特征图像进行图像处理；其中，图像处理参数包括下述中的一种或多种；在指定的缩放因子区间内，按照预设因子间隔确定的缩放因子；在指定的平移距离区间内，按照预设距离间隔确定的平移距离，以及在指定平移方向中确定的平移方向；在指定的转动角度区间内，按照预设转动步长确定的转动角度。
10、上述基于图像处理参数对第二特征图像进行图像处理的步骤之后，方法还包括：确定第一特征图像与处理后的第二特征图像的图像误差；其中，该图像误差指示：同一图像特征点在第一特征图像和处理后的第二特征图像中的图像位置的位置距离；更新图像处理参数，继续执行基于图像处理参数对第二特征图像进行图像处理，并确定第一特征图像与处理后的第二特征图像的图像误差的步骤，直至执行次数到达预设次数阈值，或者获取到小于预设误差阈值的图像误差。
11、上述获取图像处理对应的图像处理参数，将该处理参数作为物理图像和虚拟图像的映射关系的步骤，包括：将图像误差最小的图像处理对应的图像处理参数，确定为物理图像和虚拟图像的映射关系。
12、上述基于第二对象像素位置关联的变电站3d模型虚拟场景中的空间坐标，确定目标对象在变电站物理场景中的空间坐标的步骤，包括：获取第二对象像素位置关联的变电站3d模型虚拟场景中的空间坐标，对应的变电站物理场景中的目标空间坐标；将目标空间坐标确定为目标对象在变电站物理场景中的空间坐标。
13、第二方面，本专利技术实施例提供了一种基于变电站3d模型的对象定位装置，该装置包括：第一拍摄模块，用于通过物理相机拍摄变电站物理场景，得到物理图像；通过虚拟相机拍摄变电站3d模型虚拟场景，得到虚拟图像；其中，物理相机和虚拟相机的拍摄参数相匹配；变电站3d模型虚拟场景基于变电站物理场景建立；虚拟图像中的像素位置关联有变电站本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于变电站3D模型的对象定位方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过虚拟相机拍摄变电站3D模型虚拟场景，得到虚拟图像的步骤之前，所述方法还包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，识别所述物理图像中的目标对象，确定所述目标对象在所述物理图像中的第一对象像素位置的步骤，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述物理图像和所述虚拟图像的映射关系的步骤，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，提取所述物理图像的图像特征，得到所述物理图像对应的第一特征图像的步骤，包括：
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对所述第二特征图像进行图像处理的步骤，包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，基于所述图像处理参数对所述第二特征图像进行图像处理的步骤之后，所述方法还包括：
10.
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述第二对象像素位置关联的所述变电站3D模型虚拟场景中的空间坐标，确定所述目标对象在所述变电站物理场景中的空间坐标的步骤，包括：
12.一种基于变电站3D模型的对象定位装置，其特征在于，所述装置包括：
13.一种基于变电站3D模型的对象定位设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器执行所述机器可执行指令以实现权利要求1-11任一项所述的基于变电站3D模型的对象定位方法。
14.一种机器可读存储介质，其特征在于，所述机器可读存储介质存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令在被处理器调用和执行时，所述机器可执行指令促使所述处理器实现权利要求1-11任一项所述的基于变电站3D模型的对象定位方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于变电站3d模型的对象定位方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过虚拟相机拍摄变电站3d模型虚拟场景，得到虚拟图像的步骤之前，所述方法还包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，识别所述物理图像中的目标对象，确定所述目标对象在所述物理图像中的第一对象像素位置的步骤，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述物理图像和所述虚拟图像的映射关系的步骤，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，提取所述物理图像的图像特征，得到所述物理图像对应的第一特征图像的步骤，包括：
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对所述第二特征图像进行图像处理的步骤，包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，基于所述图像处理参数对所述第二特征图像进行图像处理...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐武勤，陶斌斌，吴楚慰，肖少剑，刘旭，吴睿，
申请(专利权)人：珠海优特电力科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。