System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种红外热力信息映射三维点云的方法及其系统技术方案_技高网

一种红外热力信息映射三维点云的方法及其系统技术方案

技术编号:41750529 阅读:22 留言:0更新日期:2024-06-21 21:35
本发明专利技术公开了一种红外热力信息映射三维点云的方法,包括:在三维点云场景摆放一台虚拟相机,设置成同拍摄红外热力图相机相同的位姿参数A,并生成一张点云图像;先对点云图像进行预处理,再将红外热力图与预处理后的点云图像做特征匹配,以修正红外相机的位姿;重置三维点云场景中的虚拟相机,并将虚拟相机当前可视域内的点云做光栅化处理;对物体的点位信息进行过滤,筛选并保留距相机近平面上的点位;将红外热力图上的红外热力值赋值给对应像素的点云上的点,并生成点云的红外热力值文件。还公开了一种红外热力信息映射三维点云的系统。本发明专利技术能够解决将二维红外遥感图像精确映射到三维点云模型的技术问题,实现红外遥感图像的三维可视化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及红外遥感,特别是涉及一种红外热力信息映射三维点云的方法及其系统


技术介绍

1、目前,红外遥感技术可以用于企业的厂区分布规划、设备检测、设备的功耗分析、故障的排查。根据红外遥感的数据也可以对厂区中的设备进行物理仿真,做分布规划的优化验证和故障的提前防范。然而利用红外相机拍摄的红外遥感图像只能从二维展示物体局部的红外信息,由于图像本身不带有深度信息,所以不能还原到三维场景中。同时红外相机拍摄红外遥感图像时存在不可避免的机械误差和测量误差(包括相机位姿等),如何将红外遥感图像与三维点云一一映射也是需要解决的技术问题。

2、因此亟需提供一种新型的红外热力信息映射三维点云的方法来解决上述问题。


技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种红外热力信息映射三维点云的方法及其系统,能够解决将二维红外遥感图像精确映射到三维点云模型的技术问题。

2、为解决上述技术问题,本专利技术采用的第一个技术方案是:提供一种红外热力信息映射三维点云的方法,包括以下步骤:

3、步骤1:在三维点云场景摆放一台虚拟相机,设置成同拍摄红外热力图相机相同的相机内参和位姿参数a,并生成一张点云图像;

4、步骤2:先对点云图像进行预处理,再将红外热力图与预处理后的点云图像做特征匹配;

5、步骤3:通过红外与点云图像的特征对应关系,得到红外图像每个特征点在点云中的三维坐标,并通过红外特征点的二维和三维坐标重新计算红外相机的位姿参数b;

6、步骤4:用位姿参数b重新设置三维点云场景中的虚拟相机,并将虚拟相机当前可视域内的点云做光栅化处理,记录从当前相机光栅化时每个像素可观察到的点云的点;

7、步骤5:对物体的点位信息进行过滤,筛选并保留距相机近平面上的点位;

8、步骤6:将红外热力图上的红外热力值赋值给对应像素的点云上的点,并生成点云的红外热力值文件。

9、在本专利技术一个较佳实施例中,在步骤1中,所述位姿参数a包括相机的位置和相机的旋转角度,内参包括相机的视口大小、相机的近平面和远平面和相机的畸变参数。

10、在本专利技术一个较佳实施例中,在步骤2中,对点云图像进行预处理的步骤包括:

11、步骤2.1:对点云图像应用直方图均衡化;

12、步骤2.2:使用维纳滤波器对点云图像进行降噪处理;

13、步骤2.3:使用高斯滤波器对点云图像进行平滑处理,以消除噪声并提升图像质量。

14、在本专利技术一个较佳实施例中,在步骤3中,利用pnp算法通过红外特征点的二维和三维坐标重新计算红外相机的位姿参数b。

15、在本专利技术一个较佳实施例中,在步骤4中,对虚拟相机当前可视域内的点云做光栅化处理的具体步骤包括:

16、根据虚拟相机的位姿加载视锥内的点云数据,并将点云通过透视投影到二维光栅化平面,同时记录每个栅格上像素点的位置信息,即将点云生成一份与红外图像相同尺寸的点位信息图,并以该点位信息图为中间层将红外信息映射到三维点云。

17、在本专利技术一个较佳实施例中,在步骤5中,对物体的点位信息进行过滤采用基于屏幕空间映射的过滤方式,具体步骤包括:

18、将屏幕空间中的每个投影点视为一个面,当点投影到栅格上并通过深度测试时,其位置信息将被记录,并通过更新邻域深度信息来剔除远处平面上的点。

19、在本专利技术一个较佳实施例中,在步骤6中,生成点云的红外热力值文件包括点云文件的每个点对应的温度值,对没有红外值映射的点使用特殊值标记。

20、为解决上述技术问题,本专利技术采用的第二个技术方案是:提供一种红外热力信息映射三维点云的系统,包括:

21、点云图像生成模块,用于在三维点云场景摆放一台虚拟相机,设置成同拍摄红外热力图相机相同的相机内参和位姿参数a,并生成一张点云图像;

22、点云图像处理模块,用于先对点云图像进行预处理,再将红外热力图与预处理后的点云图像做特征匹配;

23、虚拟相机位姿调整模块,用于通过红外与点云图像的特征对应关系,得到红外图像每个特征点在点云中的三维坐标,并通过红外特征点的二维和三维坐标重新计算红外相机的位姿参数b;

24、像素与点云转换模块,用位姿参数b重新设置三维点云场景中的虚拟相机,并对虚拟相机当前可视域内的点云做光栅化处理,记录从当前相机光栅化时每个像素可观察到的点云的点;

25、点位信息处理模块,用于对所述像素与点云转换模块获得的物体的点位信息进行过滤,只保留距相机最近平面上的点位;

26、红外信息赋值模块,用于将红外热力图上的红外热力值赋值给对应像素的点云上的点,并生成点云的红外热力值文件。

27、为解决上述技术问题,本专利技术采用的第三个技术方案是:提供一种红外热力信息映射三维点云的设备,所述设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的红外热力信息映射三维点云的程序,所述红外热力信息映射三维点云的程序配置为实现如上任一项所述的红外热力信息映射三维点云的方法的步骤。

28、为解决上述技术问题,本专利技术采用的第四个技术方案是:提供一种存储介质,所述存储介质上存储有红外热力信息映射三维点云的程序,所述红外热力信息映射三维点云的程序被处理器执行时实现如上任一项所述的红外热力信息映射三维点云的方法的步骤。

29、本专利技术的有益效果是:本专利技术可以将红外遥感图像与点云数据结合起来,实现红外遥感图像的三维可视化,能够解决将二维红外遥感图像精确映射到三维点云模型的技术问题。在不同领域的实际应用中,这种技术可以、更直观、全面地了解红外图像中的信息,从而更好地进行分析和决策,包括方便电力设备的检修、电力能源分布的分析等。

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【技术保护点】

1.一种红外热力信息映射三维点云的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的红外热力信息映射三维点云的方法,其特征在于,在步骤1中,所述位姿参数A包括相机的位置和相机的旋转角度,内参包括相机的视口大小、相机的近平面和远平面和相机的畸变参数。

3.根据权利要求1所述的红外热力信息映射三维点云的方法,其特征在于,在步骤2中,对点云图像进行预处理的步骤包括:

4.根据权利要求1所述的红外热力信息映射三维点云的方法,其特征在于,在步骤3中,利用PnP算法通过红外特征点的二维和三维坐标重新计算红外相机的位姿参数B。

5.根据权利要求1所述的红外热力信息映射三维点云的方法,其特征在于,在步骤4中,对虚拟相机当前可视域内的点云做光栅化处理的具体步骤包括:

6.根据权利要求1所述的红外热力信息映射三维点云的方法,其特征在于,在步骤5中,对物体的点位信息进行过滤采用基于屏幕空间映射的过滤方式,具体步骤包括:

7.根据权利要求1所述的红外热力信息映射三维点云的方法,其特征在于,在步骤6中,生成点云的红外热力值文件包括点云文件的每个点对应的温度值,对没有红外值映射的点使用特殊值标记。

8.一种红外热力信息映射三维点云的系统,其特征在于,包括:

9.一种红外热力信息映射三维点云的设备,其特征在于,所述设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的红外热力信息映射三维点云的程序,所述红外热力信息映射三维点云的程序配置为实现如权利要求1至7中任一项所述的红外热力信息映射三维点云的方法的步骤。

10.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有红外热力信息映射三维点云的程序,所述红外热力信息映射三维点云的程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的红外热力信息映射三维点云的方法的步骤。

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【技术特征摘要】

1.一种红外热力信息映射三维点云的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的红外热力信息映射三维点云的方法,其特征在于,在步骤1中,所述位姿参数a包括相机的位置和相机的旋转角度,内参包括相机的视口大小、相机的近平面和远平面和相机的畸变参数。

3.根据权利要求1所述的红外热力信息映射三维点云的方法,其特征在于,在步骤2中,对点云图像进行预处理的步骤包括:

4.根据权利要求1所述的红外热力信息映射三维点云的方法,其特征在于,在步骤3中,利用pnp算法通过红外特征点的二维和三维坐标重新计算红外相机的位姿参数b。

5.根据权利要求1所述的红外热力信息映射三维点云的方法,其特征在于,在步骤4中,对虚拟相机当前可视域内的点云做光栅化处理的具体步骤包括:

6.根据权利要求1所述的红外热力信息映射三维点云的方法,其特征在于,在步骤5中,对物体的点位...

【专利技术属性】
技术研发人员:任志雄冉柯明陈佳昕王路王艺文
申请(专利权)人:维坤智能科技上海有限公司
类型:发明
国别省市:

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