[发明专利]基于影像特征分析的架空输电线路三维实景建模方法

说明书

本发明涉及倾斜摄影技术领域，更具体地，涉及一种基于影像特征分析的架空输电线路三维实景建模方法，包括以下步骤：S1.通过倾斜摄影三维重建对监测区域的架空输电线路进行建模，得到输电线路三维实景模型；S2.对输电线路三维实景模型中的杆塔、导线与绝缘子进行特征提取；S3.将提取到的杆塔特征与杆塔模型库进行匹配，以及通过悬链方程对提取到的导线与绝缘子特征进行导线的拟合建模和绝缘子的套用建模，然后得到修正参数拟合模型；S4.将输电线路三维实景模型与修正参数拟合模型进行拟合，得到修正后的输电线路三维实景模型并显示。本发明能够使输电线路杆塔、导地线和附件的建模效果更佳，且能够有效减轻数据采集、处理和存储压力，提高运行效率。

技术领域

本发明涉及倾斜摄影技术领域，更具体地，涉及一种基于影像特征分析的架空输电线路三维实景建模方法。

背景技术

目前对于架空输电线路的建模大多采用传统的倾斜摄影测量数据建模方案对杆塔和导线三维建模。

公开号为CN109978997A的中国专利文献，公开了一种基于倾斜影像的输电线路三维建模方法和系统，通过地形模型和杆塔模型分类处理后合成的方法实现了输电线路三维模型的建立，提高了杆塔模型的复用率，降低了飞行复杂度、测绘和建模工作量；同时，解决了多视影像倾斜影像存在的变形大、阴影和遮挡的问题，提高了匹配质量。

但由于杆塔和导线存在大量镂空结构，使得上述方案对于输电线路杆塔、导地线和附件的建模效果较差，建模后的杆塔结构不全，或是与地表物或天空背景粘连，使得模型所展示的效果图与实际架空输电线路的误差较大。

发明内容

本发明的目的在于克服模型与实际架空输电线路之间误差较大的不足，提供一种基于影像特征分析的架空输电线路三维实景建模方法，能够使输电线路杆塔、导地线和附件的建模效果更佳，且能够有效减轻数据采集、处理和存储压力，提高运行效率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种基于影像特征分析的架空输电线路三维实景建模方法，包括以下步骤：

S1.通过倾斜摄影三维重建对监测区域的架空输电线路进行建模，得到输电线路三维实景模型；

S2.在步骤S1之后，对所述输电线路三维实景模型中的杆塔、导线与绝缘子进行特征提取；

S3.在步骤S2之后，将提取到的杆塔特征与杆塔模型库进行匹配，以及通过悬链方程对提取到的导线与绝缘子特征进行导线的拟合建模和绝缘子的套用建模，然后得到修正参数拟合模型；

S4.在步骤S3之后，将所述输电线路三维实景模型与所述修正参数拟合模型进行拟合，得到修正后的输电线路三维实景模型并显示。

本发明为一种基于影像特征分析的架空输电线路三维实景建模方法，由于仅通过倾斜摄影三维重建对监测区域的架空输电线路进行建模而得到的输电线路三维实景模型，对于输电线路杆塔、导地线和附件的建模效果较差，因此通过对杆塔、导线与绝缘子进行特征提取并建立修正参数拟合模型，最后再将修正参数拟合模型与输电线路三维实景模型进行拟合，使得修正后的输电线路三维实景模型能够准确描述杆塔、导线与绝缘子，减少出现杆塔结构不全，或是与地表物或天空背景粘连的问题。

进一步地，在步骤S1中，所述输电线路三维实景模型是通过对无人机拍摄得到的影像数据依次进行影像连接点提取、影像密集匹配、区域网平差解算、空中三角测量的处理后得到。

进一步地，所述步骤S1具体包括如下步骤：

S11.对无人机拍摄得到的影像图通过尺度不变特征变换算法提取影像特征点；

S12.在步骤S11之后，通过拟合三维二次函数以及DOG算子得到位置数据，然后利用所述位置数据进行特征点匹配和连接，再将孤立的多张影像图对应关联起来形成带状的影像数据；