[发明专利]一种电力设备异构数据三维空间自动更新方法

说明书

本发明公开了一种电力设备异构数据三维空间自动更新方法，包括：利用单目可见光三维重建策略从电力设备可见光图像中恢复出电力设备所处的空间位置，以及精细的设备三维网格模型；基于同源、异源图像配准策略分别建立同源、异源状态数据之间的空间关联关系；根据空间关联关系采用数据决策策略选取最优匹配数据，优化异构数据之间存在一对多匹配关系时的数据决策问题，实现电力设备图像检测数据的更新。本发明通过建立异构数据之间的关联关系，以及利用最优数据决策获取最优匹配图像，可以保证了多源异构数据在空间数据映射时的一致性，使得低分辨率的数据具备高分辨率的三维立体展示效果。

技术领域

本发明涉及电力设备图像数据检测更新的技术领域，尤其涉及一种电力设备异构数据三维空间自动更新方法。

背景技术

在设备层面，应用数字孪生技术可对电力设备状态进行智能监测、故障预警与诊断，例如将设备真实状态映射到数字孪生模型后，可利用数字模型进行仿真计算与数据分析，给出设备状态的预测或评估结果并进行立体展示。然而，对设备状态监测产生的可见光、红外、紫外和音频等多源异构数据量大，人工进行实体与虚拟模型的数据映射费时费力、效率低。因此，研究全自动的电力设备多源异构数据空间合成与立体展示方法，对于以下工作具有重要意义：提升设备状态评估效率；提升监测数据处理效率；提升监测数据直观性与整体性；提升设备状态仿真分析结果可靠性。

然而，可见光检测图像因具备高分辨率的设备纹理信息，所以可直接用于设备网格模型重建流程中；然而红外或紫外等检测数据的分辨率低，且丢失设备大量纹理信息，因而无法直接利用三维重建技术恢复设备多波段的三维模型以进行立体展示，因此如何获取可见光图像与其它波段图像的空间变换关系及异构数据之间的一对一匹配关系是亟待解决的一个问题。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明解决的技术问题是：红外或紫外等检测数据的分辨率低，且丢失设备大量纹理信息，因而无法直接利用三维重建技术恢复设备多波段的三维模型以进行立体展示。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：利用单目可见光三维重建策略从电力设备可见光图像中恢复出所述电力设备所处的空间位置，以及精细的设备三维网格模型；基于同源、异源图像配准策略分别建立同源、异源状态数据之间的空间关联关系；根据所述空间关联关系采用数据决策策略选取最优匹配数据，优化异构数据之间存在一对多匹配关系时的数据决策问题，实现所述电力设备图像检测数据的更新。

作为本发明所述的电力设备异构数据三维空间自动更新方法的一种优选方案，其中：最优数据决策策略包括，定义单幅图像V₁对应匹配的某一同源或异源图像集合为{I₁,I₂,…,I_n}；计算所述{I₁,I₂,…,I_n}与所述单幅图像V₁的配准误差ε、{I₁,I₂,…,I_n}经过透视变换后对应灰度图的信息熵值E、{I₁,I₂,…,I_n}所有像素点坐标经过透视变换后位于V₁像素坐标索引范围的像素点数目与总数目的比例 S、{I₁,I₂,…,I_n}中每幅图像的指标加权比例和R。

作为本发明所述的电力设备异构数据三维空间自动更新方法的一种优选方案，其中：所述配准误差ε的计算公式包括，