【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力培训仿真三维场景应用领域，特别涉及一种变电站三维模型与全景图的空间视觉融合方法和系统。
技术介绍
1、随着虚拟现实技术的发展，电力仿真程度不断提升，对变电站设备数字孪生的仿真模型数据精度和虚拟仿真环境真实代入感的需求不断提升。
2、目前，全景漫游通常采用进步式漫游构建方式，能够提供更真实视觉效果和交互方式，实现多方位的角度转换，让用户感觉亲临其境地数据漫游自然环境，仿真模拟真实全景图实际效果，增强了现实感和体验感。但是这种方式的缺点在于，一方面只适用于构建简单的透视空间，空间只能满足观察视角，空间精度不高，全景无法观察到的区域结构构建不全，只适合在全景视角观察，其他空间观察视角没有完整的三维结构。另一方面，针对变电站的复杂环境，进步式全景很难构建完整的变电站三维空间，无法满足虚拟仿真高交互要求。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种变电站三维模型与全景图的空间视觉融合方法和系统，以提升仿真变电设备模型的可信度，同时提高变电站真实环境的认知度。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用如下的技术方案。
3、本专利技术首先公开了一种变电站三维模型与全景图的空间视觉融合方法，该方法包括以下步骤：
4、步骤1：利用三维激光扫描仪与全景相机分别同步采集变电站的空间坐标信息和全景图像，并拼接成点云场景；
5、步骤2：根据拼接的点云场景，批量获取虚拟三维激光扫描仪相对于点云场景空间的三维坐
6、步骤3：根据拼接的点云场景进行三维建模得到变电站三维模型，构建全景图像与三维模型融合的基本体，基于所述虚拟三维激光扫描仪的三维坐标信息获取虚拟相机的空间坐标信息，将所述基本体进行批量复用；
7、步骤4：将虚拟相机的自由度切换到三自由度，构建静态层和动态层，在静态层中构建全景图像的三维空间，在动态层中呈现设备与全景图像的空间穿梭和空间遮挡关系，当进入融合后的虚拟三维场景时，将虚拟相机的自由度切换到六自由度。
8、本专利技术进一步包括以下优选方案：
9、所述同步采集变电站的空间坐标信息和全景图像，进一步包括：
10、利用三维激光扫描仪与全景相机垂直同轴并以固定高度差进行同步采集。
11、所述批量获取虚拟三维激光扫描仪相对于点云场景空间的三维坐标信息，进一步包括：
12、批量获取拼接场景中所有的站点的虚拟三维激光扫描仪，每个虚拟三维激光扫描仪都具有相对于点云场景空间的三维坐标信息，按采集站点顺序依次输出站点空间坐标信息及站点文件名称，形成站点的虚拟三维激光扫描仪相对于点云场景空间的相对坐标数据表。
13、所述基本体包括纯轴对象和热点对象，所述纯轴对象代表全景图虚拟相机三维空间相对坐标位置，将相对坐标位置传给一点投射纹理坐标，以全景图虚拟相机相对于点云和模型空间的坐标点，进行定点投射，在投射点观察的全景图像完全匹配地映射到三维模型表面，形成虚实融合效果；所述热点对象是进入虚实融合的事件触发点。
14、本专利技术同时公开了一种利用前述变电站三维模型与全景图的空间视觉融合方法的变电站三维模型与全景图的空间视觉融合系统，包括：
15、采集模块，用于利用三维激光扫描仪与全景相机分别同步采集变电站的空间坐标信息和全景图像，并拼接成点云场景；
16、获取模块，用于根据拼接的点云场景，批量获取虚拟三维激光扫描仪相对于点云场景空间的三维坐标信息；
17、构建模块，用于根据拼接的点云场景进行三维建模得到变电站三维模型，构建全景图像与三维模型融合的基本体，基于所述虚拟三维激光扫描仪的三维坐标信息获取虚拟相机的空间坐标信息，将所述基本体进行批量复用；
18、融合模块，用于将虚拟相机的自由度切换到三自由度，构建静态层和动态层，在静态层中构建全景图像的三维空间，在动态层中呈现设备与全景图像的空间穿梭和空间遮挡关系，当进入融合后的虚拟三维场景时，将虚拟相机的自由度切换到六自由度。
19、相应地，本申请还公开了一种终端，包括处理器及存储介质；
20、所述存储介质用于存储指令；
21、所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据前述变电站三维模型与全景图的空间视觉融合方法的步骤。
22、相应地，本申请还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前述变电站三维模型与全景图的空间视觉融合方法的步骤。
23、本专利技术的有益效果在于，与现有技术相比，本专利技术提供了一种变电站三维模型与全景图的空间视觉融合方法和系统，提高了虚拟仿真场景进步式全景漫游场景空间精度，完善了全景无法观察到的区域空间结构，满足虚拟仿真高交互要求，融合了三维虚拟仿真场景的代入感，并降低了仿真模型制作成本，增强了实拍全景环境的真实度，提升了仿真变电设备模型的可信度，同时提高了变电站真实环境的认知度。
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1.一种变电站三维模型与全景图的空间视觉融合方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的变电站三维模型与全景图的空间视觉融合方法，其特征在于，所述同步采集变电站的空间坐标信息和全景图像，进一步包括：
3.根据权利要求2所述的变电站三维模型与全景图的空间视觉融合方法，其特征在于，所述批量获取虚拟三维激光扫描仪相对于点云场景空间的三维坐标信息，进一步包括：
4.根据权利要求3所述的变电站三维模型与全景图的空间视觉融合方法，其特征在于，所述基本体包括纯轴对象和热点对象，所述纯轴对象代表全景图虚拟相机三维空间相对坐标位置，将相对坐标位置传给一点投射纹理坐标，以全景图虚拟相机相对于点云和模型空间的坐标点，进行定点投射，在投射点观察的全景图像完全匹配地映射到三维模型表面，形成虚实融合效果；所述热点对象是进入虚实融合的事件触发点。
5.一种变电站三维模型与全景图的空间视觉融合系统，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的变电站三维模型与全景图的空间视觉融合系统，其特征在于，所述采集模块，进一步用于：
7.
8.根据权利要求7所述的变电站三维模型与全景图的空间视觉融合系统，其特征在于，所述基本体包括纯轴对象和热点对象，所述纯轴对象代表全景图虚拟相机三维空间相对坐标位置，将相对坐标位置传给一点投射纹理坐标，以全景图虚拟相机相对于点云和模型空间的坐标点，进行定点投射，在投射点观察的全景图像完全匹配地映射到三维模型表面，形成虚实融合效果；所述热点对象是进入虚实融合的事件触发点。
9.一种终端，包括处理器及存储介质；其特征在于：
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-4任一项所述的变电站三维模型与全景图的空间视觉融合方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种变电站三维模型与全景图的空间视觉融合方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的变电站三维模型与全景图的空间视觉融合方法，其特征在于，所述同步采集变电站的空间坐标信息和全景图像，进一步包括：
3.根据权利要求2所述的变电站三维模型与全景图的空间视觉融合方法，其特征在于，所述批量获取虚拟三维激光扫描仪相对于点云场景空间的三维坐标信息，进一步包括：
4.根据权利要求3所述的变电站三维模型与全景图的空间视觉融合方法，其特征在于，所述基本体包括纯轴对象和热点对象，所述纯轴对象代表全景图虚拟相机三维空间相对坐标位置，将相对坐标位置传给一点投射纹理坐标，以全景图虚拟相机相对于点云和模型空间的坐标点，进行定点投射，在投射点观察的全景图像完全匹配地映射到三维模型表面，形成虚实融合效果；所述热点对象是进入虚实融合的事件触发点。
5.一种变电站三维模型与全景图的空间视觉融合系统，其特征在于，包括：...
【专利技术属性】
技术研发人员：李耐心，于勇，张建军，陈华，潘卓，孟繁辉，乔大雁，王丹妮，李妍，董杰，穆勇，高中强，张晶晶，闫玉鑫，黄彬，穆卡，牛铮，吴超，杨静宇，彭勇，谭斌斌，刘欢，
申请(专利权)人：国网冀北电力有限公司唐山供电公司，
类型：发明
国别省市：
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