[发明专利]一种基于多源数据融合的变电站三维建模方法介质及系统

权利要求书

1.一种基于多源数据融合的变电站三维建模方法，其特征在于，包括：

获取倾斜摄影图像，以及扫描变电站的外部轮廓得到激光点云；

对倾斜摄影图像进行预处理，对激光点云进行预处理；

使用预处理后的倾斜摄影图像为变电站的进行单体化建模，得到每个变电站设备的密集点云，所有变电站设备的密集点云拼接后得到变电站的密集点云数据，对该密集点云进行抽稀得到稀疏点云；

统一激光点云与稀疏点云的空间坐标系；

对激光点云和稀疏点云进行粗配准；

基于迭代最近点算法对激光点云和稀疏点云进行精确配准，完成激光点云和稀疏点云的融合，获得融合后的点云数据S；

基于融合后的点云数据S和倾斜摄影图像实现纹理自动映射，生成变电站实景三维模型。

2.根据权利要求1所述的一种基于多源数据融合的变电站三维建模方法，其特征在于，获取倾斜摄影图像，以及扫描变电站的外部轮廓得到激光点云，包括：

在无人机倾斜摄影对变电站全面积进行覆盖的前提下，调整无人机飞行高度，使得无人机的4个倾斜镜头拍摄得到的倾斜摄影图像与无人机的垂直镜头拍摄的垂直图像的重合度保持在60％～80％；

使用无人机对相互遮挡的变电站中的主变区设备进行两次覆盖拍摄，拍摄时无人机的飞行轨迹设置在变电站的主变区设备形成的行列间隔之间，且无人机两次拍摄的飞行轨迹在水平面上相互垂直；基于地面式激光扫描仪的扫描的范围，对地面式激光扫描仪设置多个扫描点，使得地面式激光扫描仪的扫描范围覆盖整个变电站，利用地面式激光扫描仪扫描变电站的外部轮廓得到激光点云。

3.根据权利要求1所述的一种基于多源数据融合的变电站三维建模方法，其特征在于，步骤2)中，对倾斜摄影图像进行预处理，对激光点云进行预处理，包括以下步骤：对倾斜摄影图像进行图像去噪，对激光点云进行去噪和平滑处理。

4.根据权利要求1所述的一种基于多源数据融合的变电站三维建模方法，其特征在于，统一激光点云与稀疏点云的空间坐标系，包括：

将激光点云和稀疏点云通过旋转变换和平移变换统一到同一空间坐标系下，激光点云表示为其中X表示激光点云中点的集合，x_i表示激光点云中的任意一点，激光点云总共有n个点，每个点的维度为d；稀疏点云表示为其中Y表示稀疏点云中点的集合，y_i表示稀疏点云中的任意一点，稀疏点云总共有m个点，每个点的维度为d；

将激光点云和稀疏点云表示为用于刻画变电站的同一组点云，公式为：其中H表示激光点云X和稀疏点云Y的集合，h_i表示的是H中的任意一点，集合H中一共有(n+m)个点，每个点的维度为d。

5.根据权利要求4所述的一种基于多源数据融合的变电站三维建模方法，其特征在于，运用面向非对齐多视图数据融合的局部线性嵌入模型，在考虑保持激光点云局部线性结构特征和稀疏点云局部线性结构特征在投影前后保持一致的同时，利用最大均值差异保证激光点云与稀疏点云的分布相似，进行激光点云和稀疏点云的粗配准。