【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于三維建模，具體是一種無人機攝影與掃描數據融合構建電廠三維模型方法及系統。
技術介紹
1、隨著電力行業的快速發展，對電廠的監測和維護需求不斷增加，三維模型已成為電廠設施管理、檢測、工作人員歷史活動軌跡分析和規劃的重要工具。然而，傳統的手工三維建模方法效率較低，費時費力，難以滿足快速建模的需求。因此，無人機傾斜攝影技術逐漸被應用于快速三維建模中，該技術通過搭載高精度攝像設備，以多角度、多方位獲取電廠的影像數據，從而在短時間內生成電廠三維模型，大大提高了建模效率，減少了人工參與的工作量。
2、然而，盡管無人機傾斜攝影技術能在較短時間內生成電廠三維模型，但其所建模型常常受到地物遮擋的影響。具體來說，地物遮擋是指在拍攝過程中，由于建筑物、樹木或其他障礙物的遮擋，導致某些區域無法被攝像設備有效捕捉，進而造成電廠三維模型在這些區域存在局部紋理扭曲、地物拉花和地物空洞等問題。這些缺陷嚴重影響了電廠三維模型的精度。
技術實現思路
1、本專利技術提供了一種無人機攝影與掃描數據融合構建電廠三維模型方法及系統，能夠提高電廠三維模型的建模精度。
2、為了實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：
3、無人機攝影與掃描數據融合構建電廠三維模型方法，包括：
4、獲取通過無人機傾斜攝影技術采集的電廠影像數據；
5、基于電廠影像數據，生成第一電廠點云數據和第一電廠三維模型；
6、對第一電廠三維模型進行缺陷檢測，得到第一電廠三維模型
7、獲取通過三維激光掃描技術采集的與多個缺陷區域相對應的第二電廠點云數據；
8、對第一電廠點云數據和第二電廠點云數據進行預處理，包括噪聲移除和濾波；
9、對預處理后的第二電廠點云數據和第一電廠點云數據進行點云配準操作；
10、根據電廠影像數據和配準之后的第二電廠點云數據，生成第二電廠三維模型。
11、本專利技術進一步的改進在于，通過預設的缺陷檢測模型對第一電廠三維模型進行缺陷檢測，缺陷檢測模型包括：輸入層、卷積層、池化層、全連接層、缺陷特征提取層和輸出層；
12、對第一電廠三維模型進行缺陷檢測，得到第一電廠三維模型的多個缺陷區域的步驟包括：
13、將第一電廠點云數據輸入輸入層，確定第一電廠點云數據中的每個點的初始特征，得到初始特征序列；
14、將初始特征序列輸入卷積層，對初始特征序列進行卷積操作，提取點云數據的空間特征，得到卷積特征序列；
15、將卷積特征序列輸入池化層，對卷積特征序列進行特征降維和噪聲抑制，得到降維特征序列；
16、將降維特征序列輸入全連接層，進行特征映射，得到高維特征；
17、將高維特征輸入缺陷特征提取層，對高維特征進行多尺度特征提取，得到多個缺陷特征區域；
18、將多個缺陷特征區域輸入輸出層，輸出層通過softmax激活函數對多個缺陷特征區域進行分類和置信度評估，獲得第一電廠三維模型的多個缺陷區域。
19、本專利技術進一步的改進在于，還包括以下步驟：
20、獲取電廠多個特定設備的空間坐標信息；
21、解析每個特定設備所對應的空間坐標信息中的坐標數據，并轉換為第二電廠三維模型中的定位坐標；
22、將轉換后的定位坐標投射到預設的電廠三維模型中，使多個特定設備的位置信息顯示在第二電廠三維模型中對應的位置。
23、本專利技術進一步的改進在于，獲取電廠多個特定設備的空間坐標信息的步驟包括：
24、獲取多個設置在電廠內且處于預設位置的uwb基站的位置信息；
25、通過多個uwb基站的位置信息和多個uwb基站接收到同一uwb標簽信號的時間計算每個特定設備的空間坐標信息；
26、解析每個特定設備所對應的空間坐標信息中的坐標數據，并轉換為第二電廠三維模型中的定位坐標的步驟包括：
27、選取某一個基站為原點,?構建uwb基站的局部坐標系；
28、選取電廠某個固定點為原點，構建電廠三維模型的全局坐標系；
29、在uwb坐標系和全局坐標系中，各自選取至少三個相同的參考點；基于選定的參考點，計算從局部坐標系到全局坐標系的旋轉矩陣和平移向量；
30、通過以下公式將每個特定設備的空間坐標信息轉換為第二電廠三維模型中的定位坐標：
31、
32、其中，是全局坐標系中的坐標，是局部坐標系中的坐標與空間坐標信息相對應。
33、本專利技術進一步的改進在于，將轉換后的定位坐標投射到預設的電廠三維模型中，使多個特定設備的位置信息顯示在第二電廠三維模型中對應的位置的步驟包括：
34、遍歷第二電廠三維模型中的點云數據，計算每個點與轉換后的定位坐標的歐幾里得距離；選擇距離最小的點作為初步匹配點；
35、在第二電廠三維模型中，以初步匹配點為中心，設置一個半徑為預設值的搜索區域；
36、在搜索區域內再次計算每個點與轉換后的定位坐標的距離；選擇搜索區域內距離最小的點作為最終匹配點；
37、將最終匹配點的坐標作為特定設備在第二電廠三維模型中的顯示位置；在第二電廠三維模型中標記每個特定設備的顯示位置；
38、為每個特定設備的顯示位置添加位置信息標簽，位置信息標簽至少包括設備名稱；
39、將包含特定設備位置信息的模型數據進行存儲，保留原始數據和標記數據；
40、在模型數據庫中更新第二電廠三維模型，使第二電廠三維模型包含每個特定設備的位置信息。
41、本專利技術進一步的改進在于，根據電廠影像數據和配準之后的第二電廠點云數據，生成第二電廠三維模型的步驟包括：
42、將電廠影像數據和配準之后的第二電廠點云數據導入context?capture中；
43、在context?capture中進行空中三角測量，將電廠影像數據和配準之后的第二電廠點云數據進行對齊和精確定位；
44、根據對齊和精確定位的電廠影像數據和配準之后的第二電廠點云數據進行融合建模，生成第二電廠三維模型。
45、無人機攝影與掃描數據融合構建電廠三維模型系統，包括：
46、第一獲取模塊，用于獲取通過無人機傾斜攝影技術采集的電廠影像數據；
47、第一生成模塊，用于基于電廠影像數據，生成第一電廠點云數據和第一電廠三維模型；
48、第一檢測模塊，用于對第一電廠三維模型進行缺陷檢測，得到第一電廠三維模型的多個缺陷區域；
49、第二獲取模塊，獲取通過三維激光掃描技術采集的與多個缺陷區域相對應的第二電廠點云數據；
50、預處理模塊，用于對第一電廠點云數據和第二電廠點云數據進行預處理，包括噪聲移除和濾波；
51、第一配準模塊，用于對預處理后的第二電廠點云數據和第一電廠點云數據進行點云配準操作；
52、第本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.無人機攝影與掃描數據融合構建電廠三維模型方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的無人機攝影與掃描數據融合構建電廠三維模型方法，其特征在于，通過預設的缺陷檢測模型對第一電廠三維模型進行缺陷檢測，缺陷檢測模型包括：輸入層、卷積層、池化層、全連接層、缺陷特征提取層和輸出層；
3.根據權利要求1所述的無人機攝影與掃描數據融合構建電廠三維模型方法，其特征在于，還包括以下步驟：
4.根據權利要求3所述的無人機攝影與掃描數據融合構建電廠三維模型方法，其特征在于，獲取電廠多個特定設備的空間坐標信息的步驟包括：
5.根據權利要求4所述的無人機攝影與掃描數據融合構建電廠三維模型方法，其特征在于，將轉換后的定位坐標投射到預設的電廠三維模型中，使多個特定設備的位置信息顯示在第二電廠三維模型中對應的位置的步驟包括：
6.根據權利要求1-5中任一項所述的無人機攝影與掃描數據融合構建電廠三維模型方法，其特征在于，根據電廠影像數據和配準之后的第二電廠點云數據，生成第二電廠三維模型的步驟包括：
7.無人機攝影與掃描數據融合構建電
8.一種電子設備，其特征在于，包括：
9.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理裝置執行時實現如權利要求1至6中任一項所述的方法步驟。
10.一種計算機程序產品，包括計算機程序，其特征在于，該計算機程序被處理裝置執行時實現權利要求1至6中任一項所述的方法步驟。
...【技術特征摘要】
1.無人機攝影與掃描數據融合構建電廠三維模型方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的無人機攝影與掃描數據融合構建電廠三維模型方法，其特征在于，通過預設的缺陷檢測模型對第一電廠三維模型進行缺陷檢測，缺陷檢測模型包括：輸入層、卷積層、池化層、全連接層、缺陷特征提取層和輸出層；
3.根據權利要求1所述的無人機攝影與掃描數據融合構建電廠三維模型方法，其特征在于，還包括以下步驟：
4.根據權利要求3所述的無人機攝影與掃描數據融合構建電廠三維模型方法，其特征在于，獲取電廠多個特定設備的空間坐標信息的步驟包括：
5.根據權利要求4所述的無人機攝影與掃描數據融合構建電廠三維模型方法，其特征在于，將轉換后的定位坐標投射到預設的電廠三維模型中，使多...
【專利技術屬性】
技術研發人員：姜召星，岳增剛，張文奎，蘇遠輝，楊海峰，李延濤，馬俊喜，李寧，張智慧，王博，王小偉，單正濤，李崇晟，吳智群，
申請(專利權)人：濟寧華源熱電有限公司，
類型：發明
國別省市：
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