【技术实现步骤摘要】
【】本专利技术涉及变电站安全管控，尤其涉及一种适用于作业安全管控的变电站三维模型构建方法和系统。
技术介绍
0、
技术介绍
1、随着北斗地基增强平台的逐步建成，在变电站作业人员和车辆上布置北斗定位标签，可实现厘米级的定位精度，在电网运检业务中应用前景广阔。实时定位需要结合准确的等比例三维变电站模型，才能实现智能作业安全管控。但目前都需要人工到现场测量来创建三维模型，一方面由于测量误差，导致站内设备在模型中的位置与实际不符，另一方面手工建模周期长、成本高，变电站内进行基建或设备更换后，三维模型难以及时更新，使得依赖准确位置信息的作业安全管控很难实际应用。
2、作为电力作业三维安全管控系统的前端，三维模型的精确性和轻量化更是非常重要，是作业三维安全管控系统大规模应用推广的基础。
3、因此，有必要研究一种适用于作业安全管控的变电站三维模型构建方法和系统来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。
技术实现思路
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技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种适用于作业安全管控的变电站三维模型构建方法和系统，通过无人机载或地面小车载激光雷达对站内和输电线路进行测绘扫描，软件可处理点云数据后自动生成适应于作业安全管控的轻量级点云模型，从而大大提高变电站模型的位置精度和更新频率，提高作业安全管控的可用性。
2、一方面，一种适用于作业安全管控的变电站三维模型构建方法，所述变电站三维模型构建方法包括：
3、
4、s2，基于原始的点云数据进行配准，获得最优配准结果；
5、s3，基于最优配准结果，进行点云图像融合，获取融合之后的点云数据；
6、s4，基于融合之后的点云数据进行点云数据处理，获取处理后的点云数据；
7、点云数据处理包括初步去噪处理和大幅去噪处理，其中初步去噪处理通过统计滤波的方式进行，大幅去噪处理通过地面滤波的方式进行；
8、s5，对处理后的点云数据进行点云分割处理，获取点云分割数据；
9、点云分割处理包括提取过程和聚类过程，其中提取过程获取点云的深层信息，聚类过程进行聚类并处理离群点；
10、s6，通过ros对点云分割数据进行三维模型构建，同时进行可视化交互处理。
11、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述s2中配准方法为icp算法、pl-icp算法、pointdsc方法或者随机抽样一致性算法，最优配准结果在配准后获得。
12、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述s3中具体包括：
13、s31：点云图像读入；使用opencv读入图像文件；使用pcl读入对应的点云文件；
14、s32：基于读入后的点云图像，根据kitti数据集标定的坐标转换公式，完成变换矩阵
15、s33：对赋值后的点云进行着色，实现图像数据与激光雷达点云数据的融合，完成点云数据的获取。
16、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述s33中在对点云进行着色之前，先进行点云赋值，点云赋值过程具体为：
17、对点云中的每个点进行坐标变换，根据变换后的图像坐标，读出图像像素rgb，赋值给点云。
18、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述s33中对点云进行着色过程通过pcl点云库、opencv库和kitti数据集完成。
19、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述s4中统计滤波的方式基于离散点与邻域点间的距离大，主体点与邻域点间距离小的基础，通过每点的邻域来进行统计分析进行离散点的去除。
20、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述s4中地面滤波的方式基于csf布料模拟滤波的方法，对变电站点云的地面进行去除。
21、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述s5中提取过程通过pointnet或其他网络获取点云的深层信息，并将提取到的特征以及点云本身的几何特征一同输入。
22、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述s5中聚类过程采用brich聚类方法，一遍扫描进行聚类并处理离群点。
23、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，一种适用于作业安全管控的变电站三维模型构建系统，包括如下模块：
24、激光扫描模块，用于对整个变电站或者输电线路环境的激光雷达扫描，获取原始的点云数据；
25、点云数据配准模块，用于根据来自激光扫描模块的原始的点云数据进行配准；
26、点云图像融合模块，用于基于配准结果，进行点云图像融合，完成点云数据的获取；
27、点云数据处理模块，用于基于融合之后的点云数据进行点云数据处理，获取处理后的点云数据；
28、点云数据分割模块，用于对处理后的点云数据进行点云分割处理，获取点云分割数据；
29、可视化交互模块，用于通过ros对点云分割数据进行三维模型构建，同时进行可视化交互处理。
30、与现有技术相比，本专利技术可以获得包括以下技术效果：
31、本专利技术针对三维点云模型数据量大，利用传统技术对可视化设备硬件要求较高特性，拟采用potree实现可视化交互系统的开发。potree是基于webgl的开源大规模点云渲染器，可以快速加载大规模点云数据而减少对硬件的依赖，同时在三维点云中可以方便的使用坐标选点、测距、测面、画圆，画路径等功能，结合当前作业安全管控系统，可以利用该系统快速实现带电体测距，作业路径规划，作业区域规划，带电体标注等功能。
32、当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
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1.一种适用于作业安全管控的变电站三维模型构建方法，其特征在于，所述变电站三维模型构建方法包括：
2.根据权利要求1所述的适用于作业安全管控的变电站三维模型构建方法，其特征在于，所述S2中配准方法为ICP算法、PL-ICP算法、PointDSC方法或者随机抽样一致性算法，最优配准结果在配准后获得。
3.根据权利要求1所述的适用于作业安全管控的变电站三维模型构建方法，其特征在于，所述S3中具体包括：
4.根据权利要求3所述的适用于作业安全管控的变电站三维模型构建方法，所述S33中在对点云进行着色之前，先进行点云赋值，点云赋值过程具体为：
5.根据权利要求3所述的适用于作业安全管控的变电站三维模型构建方法，所述S33中对点云进行着色过程通过PCL点云库、OpenCV库和kitti数据集完成。
6.根据权利要求1所述的适用于作业安全管控的变电站三维模型构建方法，其特征在于，所述S4中统计滤波的方式基于离散点与邻域点间的距离大，主体点与邻域点间距离小的基础，通过每点的邻域来进行统计分析进行离散点的去除。
7.根据权利
8.根据权利要求1所述的适用于作业安全管控的变电站三维模型构建方法，其特征在于，所述S5中提取过程通过PointNet或其他网络获取点云的深层信息，并将提取到的特征以及点云本身的几何特征一同输入。
9.根据权利要求1所述的适用于作业安全管控的变电站三维模型构建方法，其特征在于，所述S5中聚类过程采用Brich聚类方法，一遍扫描进行聚类并处理离群点。
10.一种适用于作业安全管控的变电站三维模型构建系统，其特征在于，包括如下模块：
...【技术特征摘要】
1.一种适用于作业安全管控的变电站三维模型构建方法，其特征在于，所述变电站三维模型构建方法包括：
2.根据权利要求1所述的适用于作业安全管控的变电站三维模型构建方法，其特征在于，所述s2中配准方法为icp算法、pl-icp算法、pointdsc方法或者随机抽样一致性算法，最优配准结果在配准后获得。
3.根据权利要求1所述的适用于作业安全管控的变电站三维模型构建方法，其特征在于，所述s3中具体包括：
4.根据权利要求3所述的适用于作业安全管控的变电站三维模型构建方法，所述s33中在对点云进行着色之前，先进行点云赋值，点云赋值过程具体为：
5.根据权利要求3所述的适用于作业安全管控的变电站三维模型构建方法，所述s33中对点云进行着色过程通过pcl点云库、opencv库和kitti数据集完成。
6.根据权利要求1所述的适用于作业安全管控的变电站...
【专利技术属性】
技术研发人员：石培杰，赵冀宁，孟荣，赵智龙，张东坡，贾泓，牛延腾，苗文超，郭光，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司超高压分公司，
类型：发明
国别省市：
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