[发明专利]基于三维点云模型的电力设备测温数据可视化方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于三维点云模型的电力设备测温数据可视化方法及系统，包括如下步骤：S1、获取红外热像测温图像和电力设备的整体彩色纹理图像；S2、采用特征权重融合法将两幅图像进行融合得到整体融合图像；S3、获取电力设备的三维点云模型；S4、采用二三维特征标定法将整体融合图像与三维点云模型进行图像‑点云配准，得到点云‑像素索引；S5、根据点云‑像素索引将像素点值赋给其对应位置的三维点云，得到红外特征三维点云，进行可视化展示。与现有技术相比，本发明方法可准确反应设备温度场信息，着重突出展示电力设备整体红外热像测温数据分布及其具体量化数值，整体表面特征更为明显，有效适用于设备整体可视化展示情景。

技术领域

本发明涉及一种电力设备测温数据可视化方法，尤其是涉及一种基于三维点云模型的电力设备测温数据可视化方法及系统。

背景技术

红外热像技术作为一种非接触式、图像化测温技术已广泛应用于电力设备测温。随着运维工作的智能化、数字化不断深化，先进、友好的红外热像测温数据的提取、可视化、诊断技术逐渐得到了关注与重视。

当前电力设备红外热像测温数据大都采用二维可视化方式进行展示，其表现力不足，友好性差，不利于故障分析与诊断。

当前，红外热像测温数据三维可视化技术引起了关注，但总体尚处于起步阶段。代表性的研究成果有：罗智斌等研究了地面LIDAR点云与红外视频信息的室内温度反演展示技术，实现了点云、热红外图像的高精度配准，构建了带温度属性的三维可视化模型；姜千辉借助VTK可视化工具包，开展了人体头部脸表面以及骨骼数据红外热像测温数据的三维可视化；吴景壮研究了基于双目立体视觉与红外热像融合的温度三维展示技术，并以杯子、台灯等外形规则的小物件进行了有效性验证。变电站设备红外热像测温数据三维可视化技术研究还未见文献报道。随着自动化、智能化水平的不断提高,虚拟现实技术在电力系统中已经具有了一些典型应用，并发挥了较好的作用。作为高精度的三维实景重构模型，点云模型已经深入运用到变电站运维中。变电站三维点云作为变电站电力设备表面点的集合，可以较好地反应设备的三维表面特征，有着可精准还原实际数据的特点，有助于突破三维模型重构精度低的技术瓶颈，为红外热像测温数据配准精度的提高提供良好的基础条件。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于三维点云模型的电力设备测温数据可视化方法及系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于三维点云模型的电力设备测温数据可视化方法，该方法包括如下步骤：

S1：获取红外热像测温图像和电力设备的整体彩色纹理图像；

S2：采用特征权重融合法将红外热像测温图像和整体彩色纹理图像进行融合得到整体融合图像；

S3：获取电力设备的三维点云模型；

S4：采用二三维特征标定法将整体融合图像与三维点云模型进行图像-点云配准，得到点云-像素索引；

S5：根据点云-像素索引将像素点值赋给其对应位置的三维点云，得到红外特征三维点云，进行可视化展示。

优选地，步骤S2具体为：

S21：分别对红外热像测温图像和整体彩色纹理图像进行纹理信息及边缘信息提取得到如下分解信息：红外热像测温图像的纹理信息I_tR、边缘信息I_eR、粗略尺度信息I_bR以及整体彩色纹理图像的纹理信息I_tV、边缘信息I_eV、粗略尺度信息I_bV；

S22：确定红外热像测温图像和整体彩色纹理图像的各分解信息的权重；

S23：针对各分解信息进行加权求和得到整体融合图像。