[发明专利]一种基于倾斜影像的输电线路三维建模方法和系统

说明书

本发明公开了一种基于倾斜影像的输电线路三维建模方法和系统，该方法包括获取无人机在测绘扫描过程中的倾斜影像和POS信息；根据所述倾斜影像，构建三维地图模型；对所述倾斜影像中的杆塔进行检测识别，并根据所述POS信息，对识别出的杆塔与杆塔台账系统中的杆塔模型进行匹配；将匹配返回的杆塔模型植入所述三维地图模型中的对应位置，生成输电线路的三维模型。本发明提供的一种基于倾斜影像的输电线路三维建模方法和系统，通过地形模型和杆塔模型分类处理后合成的方法实现了输电线路三维模型的建立，提高了杆塔模型的复用率，降低了飞行复杂度、测绘和建模工作量；同时，解决了多视影像倾斜影像存在的变形大、阴影和遮挡的问题，提高了匹配质量。

技术领域

本发明实施例涉及三维建模技术领域，尤其涉及一种基于倾斜影像的输电线路三维建模方法和系统。

背景技术

目前，无人机已经在线路通道建模和电力巡线中得到广泛的应用。线路通道建模主要利用倾斜摄影技术，从前视、后视、左视、右视、下视等不同角度采集影像，为各种三维模型的建立提供倾斜影像数据和POS数据；电力巡线主要利用图像处理技术实现目标检测、故障识别、故障定位等，提高输电线路巡检智慧化水平。

其中，输电线路的三维建模包括线路通道地形建模和输电杆塔建模，现有技术中线路通道测绘对地形和杆塔采用倾斜影像技术进行建模，存在飞行高度多变，建模工作量大，同一杆塔规格模型不能复用等问题；此外，多视影像倾斜影像也存在的变形大、阴影和遮挡的问题，非显著区域密集匹配质量不高。

发明内容

本发明提供一种基于倾斜影像的输电线路三维建模方法和系统，以解决现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：

第一方面，本发明提供一种基于倾斜影像的输电线路三维建模方法，所述方法包括：

获取无人机在测绘扫描过程中的倾斜影像和POS信息；

根据所述倾斜影像，构建三维地图模型；

对所述倾斜影像中的杆塔进行检测识别，并根据所述POS信息，对识别出的杆塔与杆塔台账系统中的杆塔模型进行匹配；

将匹配返回的杆塔模型植入所述三维地图模型中的对应位置，生成输电线路的三维模型。

进一步地，所述方法中，所述根据所述倾斜影像，构建三维地图模型的步骤包括：

采用局部二阶矩变换的SIFT倾斜影像稀疏匹配，利用Hessian-Gabor算法，从所述倾斜影像中提取影像特征，并通过窗口二阶矩变换和椭圆归一化处理，去除所述影像特征邻域的仿射变化；

通过影像拼接、边缘融合的方式进行纹理映射，构建三维地图模型。

进一步地，所述方法中，所述椭圆归一化处理的步骤采用如下公式：

其中，A为使二阶矩阵n对角化的单位，正交矩阵λ₁、λ₂为二阶矩阵n的矩阵特征值，B为构造矩阵。

进一步地，所述方法，还包括：

根据基建数据，预先构建杆塔模型；

将构建好的杆塔模型存储至杆塔台账系统。

进一步地，所述方法中，所述杆塔模型为一个或多个。

第二方面，本发明提供一种基于倾斜影像的输电线路三维建模系统，包括：

数据获取模块，用于获取无人机在测绘扫描过程中的倾斜影像和POS信息；

第一模型构建模块，用于根据所述倾斜影像，构建三维地图模型；