CN112762899B - 一种激光点云加bim模型在可视化变电站中与视频信息的融合方法 - Google Patents
一种激光点云加bim模型在可视化变电站中与视频信息的融合方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112762899B CN112762899B CN202110025933.6A CN202110025933A CN112762899B CN 112762899 B CN112762899 B CN 112762899B CN 202110025933 A CN202110025933 A CN 202110025933A CN 112762899 B CN112762899 B CN 112762899B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- point cloud
- data
- scanning
- point
- dimensional
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 title claims abstract description 12
- 238000007500 overflow downdraw method Methods 0.000 title description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 63
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 12
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 6
- 230000008439 repair process Effects 0.000 claims description 6
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 5
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 5
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 4
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 claims description 4
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 3
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000009430 construction management Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000012804 iterative process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
- G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/42—Determining position
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/002—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C11/00—Photogrammetry or videogrammetry, e.g. stereogrammetry; Photographic surveying
- G01C11/02—Picture taking arrangements specially adapted for photogrammetry or photographic surveying, e.g. controlling overlapping of pictures
- G01C11/025—Picture taking arrangements specially adapted for photogrammetry or photographic surveying, e.g. controlling overlapping of pictures by scanning the object
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
- G06T17/05—Geographic models
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T3/00—Geometric image transformations in the plane of the image
- G06T3/40—Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting
- G06T3/4038—Image mosaicing, e.g. composing plane images from plane sub-images
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2210/00—Indexing scheme for image generation or computer graphics
- G06T2210/04—Architectural design, interior design
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Computer Graphics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Image Processing (AREA)
Abstract
一种激光点云加BIM模型在可视化变电站中与视频信息的融合方法，其特征在于包括以下步骤：通过三维激光扫描仪或传感器获取数据，直到获得全部点云数据，对采集的三维点云数据进行点云过滤，接着对数据进行定位和拼接，最后将点云数据导入到BIM模型中，根据已点云位置切片使用点线面工具勾绘出电气部件三维模型，进而描绘出变电站空间立体的形态，解决了变电站项目在设计、施工和运营过程中的信息互通和共享，能够将各类视频信息进行融合，形成逼真直观的三维模型。
Description
技术领域
本发明涉及一种信息的融合方法，尤其涉及一种激光点云加BIM模型在可视化变电站中与视频信息的融合方法，属于图像处理技术领域。
背景技术
长期以来，在电力工程项目的建设过程中，有许多规模小、专业化的参与者，但设计、施工和运营过程基本相互隔绝，缺少一种共同的交互平台，信息无法整合和共享，造成信息流失、信息传递失误，导致信息的无序流动，阻碍工程建设。同时，我国电力***的变电站规模越来越大，导致信息的无序流动，阻碍工程建设。变电结构结构越来越复杂，设备更加先进，传统的变电站施工管理及运维管理模式正面临巨大的挑战。
国外建筑设计领域已广泛应用建筑信息技术（BIM），核心是一个由计算机三维模型所形成的数据库，以还原真实空间的三维复杂形态，引入虚拟现实技术，实现在虚拟建筑中的漫游，展示建筑成长的过程。这些数据库信息在建筑全过程中动态变化调整，并可以及时准确的调用***数据库中包含的相关数据，加快决策进度、提高决策质量，使设计、施工、运维等进行信息的共享和管理，从而提高项目质量，降低项目成本。
一直缺乏一种能够将电力工程中，特别是将变电站涉及的建筑、设备、管道、水电等所有物理存在形式及相关各类信息进行数字化，并将各类视频信息进行融合，形成逼真直观的三维模型，以高度仿真的形式进行呈现的技术手段。
发明内容
本发明的目的是针对现有的变电站项目在设计、施工和运营过程基本相互隔绝，信息无法整合和共享，无法形成逼真直观的三维模型，不能以高度仿真的形式进行呈现的缺陷和不足的问题，提供一种科学高效，算法合理，解决了变电站项目在设计、施工和运营过程中的信息互通和共享，能够将各类视频信息进行融合，形成逼真直观的三维模型，并能以高度仿真的形式进行呈现的一种激光点云加BIM模型在可视化变电站中与视频信息的融合方法。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种激光点云加BIM模型在可视化变电站中与视频信息的融合方法，其特征在于包括以下步骤：
a、首先获取点云数据，在测区布设GPS参考点，并且加密图根测量点，并在各控制点上架设三维激光扫描仪或传感器设备，连接各种数据线和电源线，使三维激光扫描仪内置屏幕开机扫描；
b、接着在相邻控制点上架设仪器标靶，作为后视定向点，并对标靶进行精确地对中整平；
c、操作控制三维激光扫描仪对相邻控制点上的标靶进行瞄准扫描，扫描控制在每一站都有30%重叠以上，控制三维激光扫描仪对被测电气进行扫描，得到电气的部分点云数据，在每个控制点上重复这一过程进行扫描，直到获得全部点云数据；
d、随后对得到的电站云数据进行检查，查找是否有遗漏或扫描效果不好的区域，如果存在需要进行及时的修补扫描或进行点云加密扫描，直到确证获得完成可靠的数据；
e、然后对采集的三维点云数据进行点云过滤，过滤点云中的噪音点、降低点云密度，对于散乱点云数据，采用随机采样的方法；对于扫描线点云数据采用等间距缩减、倍率缩减、等量缩减和弦偏差方法；对于网格化点云可采用等分布密度法和最小包围区域法进行数据精简；
f、接着对数据进行定位和拼接，把各个局部坐标系通过坐标变换统一到一个坐标系中，从而把多个角度的扫描数据合成完整的三维物体，各景影像向绝对坐标转换后得到变电站三维激光扫描监测数据拼接点云；
g、再进行数据预处理剔除粗差数据，获得干净纯净立体空间电站数据，用于建立高精度的三维模型；
h、最后将点云数据导入到BIM模型中，根据已点云位置切片使用点线面工具勾绘出电气部件三维模型，进而描绘出变电站空间立体的形态。
所述c步骤中精确地对获取的数据进行处理采用了标志点匹配技术，具体是先将逐次扫描开始的第一幅点云标志点集合，按照空间坐标与距离值，在动态划分层的前提下形成层嵌套；其次设逐次扫描开始的第一幅点云为基准，对逐次扫描开始的第一幅点云与第二幅点云进行标志点匹配时，要预先估计符合运动规律的数据采集区域，按照区域数据匹配的方法，将处理结果数据加入相应的数据层，进行下一步的预测估计，同时动态的修正数据层不断加以优化。
所述c步骤中获取点云数据的方法步骤如下：
a、首先在某一控制点上架设三维激光扫描仪，连接各种数据线和电源线，使三维激光扫描仪内置屏幕开机扫描；
b、在相邻控制点上架设仪器标靶，作为后视定向点，并对标靶进行精确地对中整平，保持相邻两控制点之间的距离小于30m，以距离为20m最佳；
c、启动三维激光扫描仪的相应控制软件，操作控制三维激光扫描仪对相邻控制点上的标靶进行瞄准扫描，扫描控制在每一站都有30%重叠以上，控制三维激光扫描仪对被测电气进行扫描，得到电气的部分点云数据，在每个控制点上重复这一过程进行扫描，直到获得全部点云数据。
d、对得到的电站云数据进行检查，查找是否有遗漏或扫描效果不好的区域，如果存在需要进行及时的修补扫描或进行点云加密扫描，最后确证获得完成可靠的数据。
所述c步骤中三维激光扫描仪工作过程中首先进行垂直方向的线扫描，然后按照设定的水平角分辨率水平转动，再进行垂直方向线扫描。
所述F步骤中对点云数据进行拼接的采用以下算法：
其中，R∈Ξ3×3，且υ∈Ξ3；R∈Ξ3×3表示R是一个3行3列的矩阵，υ∈Ξ3表示υ是一个3行1列的向量。
本发明的有益效果是：
1．本发明通过三维激光扫描仪或传感器获取数据，直到获得全部点云数据，对采集的三维点云数据进行点云过滤，接着对数据进行定位和拼接，最后将点云数据导入到BIM模型中，根据已点云位置切片使用点线面工具勾绘出电气部件三维模型，进而描绘出变电站空间立体的形态，解决了变电站项目在设计、施工和运营过程中的信息互通和共享，能够将各类视频信息进行融合，形成逼真直观的三维模型，并能以高度仿真的形式进行呈现。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。
本发明的一种激光点云加BIM模型在可视化变电站中与视频信息的融合方法，包括以下步骤：
A、首先获取点云数据，在测区布设GPS参考点，并且加密图根测量点，并在各控制点上架设三维激光扫描仪或传感器设备，连接各种数据线和电源线，使三维激光扫描仪内置屏幕开机扫描；
B、接着在相邻控制点上架设仪器标靶，作为后视定向点，并对标靶进行精确地对中整平；
C、操作控制三维激光扫描仪对相邻控制点上的标靶进行瞄准扫描，扫描控制在每一站都有30%重叠以上，控制三维激光扫描仪对被测电气进行扫描，得到电气的部分点云数据，在每个控制点上重复这一过程进行扫描，直到获得全部点云数据；
D、随后对得到的电站云数据进行检查，查找是否有遗漏或扫描效果不好的区域，如果存在需要进行及时的修补扫描或进行点云加密扫描，直到确证获得完成可靠的数据；
E、然后对采集的三维点云数据进行点云过滤，过滤点云中的噪音点、降低点云密度，对于散乱点云数据，采用随机采样的方法；对于扫描线点云数据采用等间距缩减、倍率缩减、等量缩减和弦偏差方法；对于网格化点云可采用等分布密度法和最小包围区域法进行数据精简；
F、接着对数据进行定位和拼接，把各个局部坐标系通过坐标变换统一到一个坐标系中，从而把多个角度的扫描数据合成完整的三维物体，各景影像向绝对坐标转换后得到变电站三维激光扫描监测数据拼接点云；
G、再进行数据预处理剔除粗差数据，获得干净纯净立体空间电站数据，用于建立高精度的三维模型；
H、最后将点云数据导入到BIM模型中，根据已点云位置切片使用点线面工具勾绘出电气部件三维模型，进而描绘出变电站空间立体的形态。
所述c步骤中精确地对获取的数据进行处理采用了标志点匹配技术，具体是先将逐次扫描开始的第一幅点云标志点集合，按照空间坐标与距离值，在动态划分层的前提下形成层嵌套；其次设逐次扫描开始的第一幅点云为基准，对逐次扫描开始的第一幅点云与第二幅点云进行标志点匹配时，要预先估计符合运动规律的数据采集区域，按照区域数据匹配的方法，将处理结果数据加入相应的数据层，进行下一步的预测估计，同时动态的修正数据层不断加以优化。
所述c步骤中获取点云数据的方法步骤如下：
a、首先在某一控制点上架设三维激光扫描仪，连接各种数据线和电源线，使三维激光扫描仪内置屏幕开机扫描；
b、在相邻控制点上架设仪器标靶，作为后视定向点，并对标靶进行精确地对中整平，保持相邻两控制点之间的距离小于30m，以距离为20m最佳；
c、启动三维激光扫描仪的相应控制软件，操作控制三维激光扫描仪对相邻控制点上的标靶进行瞄准扫描，扫描控制在每一站都有30%重叠以上，控制三维激光扫描仪对被测电气进行扫描，得到电气的部分点云数据，在每个控制点上重复这一过程进行扫描，直到获得全部点云数据。
d、对得到的电站云数据进行检查，查找是否有遗漏或扫描效果不好的区域，如果存在需要进行及时的修补扫描或进行点云加密扫描，最后确证获得完成可靠的数据。
所述c步骤中三维激光扫描仪工作过程中首先进行垂直方向的线扫描，然后按照设定的水平角分辨率水平转动，再进行垂直方向线扫描。
所述F步骤中对点云数据进行拼接的采用以下算法：
其中，R∈Ξ3×3，且υ∈Ξ3；R∈Ξ3×3表示R是一个3行3列的矩阵，υ∈Ξ3表示υ是一个3行1列的向量。
本发明首先需要获取点云数据，在测区布设GPS参考点，并且加密图根测量点，并在各控制点上架设三维激光扫描仪或传感器设备，连接各种数据线和电源线，使三维激光扫描仪内置屏幕开机扫描。三维激光扫描仪工作过程中首先进行垂直方向的线扫描，然后按照设定的水平角分辨率水平转动，再进行垂直方向线扫描。这样的工作过程虽然很有规律的，但是得到的点云其实仍然比较散乱，建模之前对点云进行平滑是必要的。另外对于相当一部分建模对象，原始点云数据的密度过大，无谓增加了数据量，数据简化也是必要的。例如：扫描密度为：20cm/70m，扫描点云数据中存在植被等地物及噪声信息，为了提取三维立体模型，需要对此信息进行处理。
还可以采用其它传感器进行数据的获取，要精确地对获取的多传感器数据进行处理，主要涉及很多技术环节，主要包括深度图像平面分割、数据匹配和三维建模。数据匹配的目的是定义明确的数据绝对坐标，匹配过程基于参考点进行。在集成应用中选择全站仪或者GPS接收机来测量参考点准确的位置信息，来校正检验数据融合的准确程度。标志点匹配方法是先将逐次扫描开始的第一幅点云标志点集合，按照空间坐标与距离值，在动态划分层的前提下形成层嵌套；其次设逐次扫描开始的第一幅点云为基准，对逐次扫描开始的第一幅点云与第二幅点云进行标志点匹配时，要预先估计符合运动规律的数据采集区域，按照区域数据匹配的方法，将处理结果数据加入相应的数据层，进行下一步的预测估计，同时动态的修正数据层不断加以优化。
接着在相邻控制点上架设仪器标靶，作为后视定向点，并对标靶进行精确地对中整平。操作控制三维激光扫描仪对相邻控制点上的标靶进行瞄准扫描，扫描控制在每一站都有30%重叠以上，控制三维激光扫描仪对被测电气进行扫描，得到电气的部分点云数据，在每个控制点上重复这一过程进行扫描，直到获得全部点云数据。随后对得到的电站云数据进行检查，查找是否有遗漏或扫描效果不好的区域，如果存在需要进行及时的修补扫描或进行点云加密扫描，直到确证获得完成可靠的数据。
对采集的三维点云数据进行点云过滤，过滤点云中的噪音点、降低点云密度，数据点滤波的方法一般有高斯、平均或中值和曲率滤波算法。高斯滤波器在指定的域内的权重为高斯分布，其平均效果较小，故在滤波的同时能较好的保持原数据的形貌。平均滤波法采用滤波窗口中的各数据点的平均值，中值滤波法顾名思义取滤波窗口内各数据点的统计中值。曲面滤波是根据曲率的变化决定点的取舍，在曲率变化大的地方保留较多的点，而在曲率变化小的地方过滤掉较多的点。对于散乱点云数据，采用随机采样的方法；对于扫描线点云数据可采用等间距缩减、倍率缩减、等量缩减和弦偏差等方法。网格化点云可采用等分布密度法和最小包围区域法进行数据精简。数据精减只是减少了数据量并没有对数据进行修改。
多视点云拼接是点云数据处理的关键技术之一，多视点云的拼接也就是把各个局部坐标系通过坐标变换统一到一个坐标系中，从而把多个角度的扫描数据合成完整的三维物体。目前点云拼接方法主要有利用标定物拼接、迭代最近点法（ICP算法）等。利用标定物拼接这种方法的优点是速度快，解一组线性方程组就可以了。缺点是误差比较大，标定物有一定体积，这就需要根据标定物外形计算其几何中心，即使是圆柱、球体等非常对称的几何体也很难保证在室外复杂的环境中表面反射率仍然一致，所以这种方法精度不高。ICP算法精度较高，并且扫描过程中不再需要反射体使扫描更加方便。但是迭代过程比较耗时，尤其是初值选择不当的话收敛速度会很慢，甚至出现发散的现象。三维激光扫描监测数据拼接图实验中借助全站仪在独立坐标系中实地测量控制点的坐标。在进行点云数据绝对定位基准时扫描后数据点位误差在5mm范围内，由于在各景拼接时会存在拼接误差，所以拼接后扫描数据点位误差大概为5cm左右。在各景影像向绝对坐标转换后得到的变电站三维激光扫描监测数据拼接点云。
再进行数据预处理剔除粗差数据，获得干净纯净立体空间电站数据，用于建立高精度的三维模型。最后将点云数据导入到BIM模型中，根据已点云位置切片使用点线面工具勾绘出电气部件三维模型，进而描绘出变电站空间立体的形态。
以上内容是结合具体实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认为本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，本发明还会有各种简单替换、改进和变化，所做出的各种简单替换、改进和变化，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种激光点云加BIM模型在可视化变电站中与视频信息的融合方法，其特征在于包括以下步骤：
A、首先获取点云数据，在测区布设GPS参考点，并且加密图根测量点，并在各控制点上架设三维激光扫描仪或传感器设备，连接各种数据线和电源线，使三维激光扫描仪内置屏幕开机扫描；
B、接着在相邻控制点上架设仪器标靶，作为后视定向点，并对标靶进行精确地对中整平；
C、操作控制三维激光扫描仪对相邻控制点上的标靶进行瞄准扫描，扫描控制在每一站都有30%重叠以上，控制三维激光扫描仪对被测电气进行扫描，得到电气的部分点云数据，在每个控制点上重复这一过程进行扫描，直到获得全部点云数据；其中精确地对获取的数据进行处理采用了标志点匹配技术，具体是先将逐次扫描开始的第一幅点云标志点集合，按照空间坐标与距离值，在动态划分层的前提下形成层嵌套；其次设逐次扫描开始的第一幅点云为基准，对逐次扫描开始的第一幅点云与第二幅点云进行标志点匹配时，要预先估计符合运动规律的数据采集区域，按照区域数据匹配的方法，将处理结果数据加入相应的数据层，进行下一步的预测估计，同时动态的修正数据层不断加以优化；
获取点云数据的方法步骤如下：
a、首先在某一控制点上架设三维激光扫描仪，连接各种数据线和电源线，使三维激光扫描仪内置屏幕开机扫描；
b、在相邻控制点上架设仪器标靶，作为后视定向点，并对标靶进行精确地对中整平，保持相邻两控制点之间的距离小于30m，以距离为20m最佳；
c、启动三维激光扫描仪的相应控制软件，操作控制三维激光扫描仪对相邻控制点上的标靶进行瞄准扫描，扫描控制在每一站都有30%重叠以上，控制三维激光扫描仪对被测电气进行扫描，得到电气的部分点云数据，在每个控制点上重复这一过程进行扫描，直到获得全部点云数据；
d、对得到的电站云数据进行检查，查找是否有遗漏或扫描效果不好的区域，如果存在需要进行及时的修补扫描或进行点云加密扫描，最后确证获得完成可靠的数据；
D、随后对得到的电站云数据进行检查，查找是否有遗漏或扫描效果不好的区域，如果存在需要进行及时的修补扫描或进行点云加密扫描，直到确证获得完成可靠的数据；
E、然后对采集的三维点云数据进行点云过滤，过滤点云中的噪音点、降低点云密度，对于散乱点云数据，采用随机采样的方法；对于扫描线点云数据采用等间距缩减、倍率缩减、等量缩减和弦偏差方法；对于网格化点云可采用等分布密度法和最小包围区域法进行数据精简；
F、接着对数据进行定位和拼接，把各个局部坐标系通过坐标变换统一到一个坐标系中，从而把多个角度的扫描数据合成完整的三维物体，各景影像向绝对坐标转换后得到变电站三维激光扫描监测数据拼接点云；
G、再进行数据预处理剔除粗差数据，获得干净纯净立体空间电站数据，用于建立高精度的三维模型；
H、最后将点云数据导入到BIM模型中，根据已点云位置切片使用点线面工具勾绘出电气部件三维模型，进而描绘出变电站空间立体的形态。
2.根据权利要求1所述的一种激光点云加BIM模型在可视化变电站中与视频信息的融合方法，其特征在于：所述c步骤中三维激光扫描仪工作过程中首先进行垂直方向的线扫描，然后按照设定的水平角分辨率水平转动，再进行垂直方向线扫描。
3.根据权利要求1所述的一种激光点云加BIM模型在可视化变电站中与视频信息的融合方法，其特征在于：所述F步骤中对点云数据进行拼接的采用以下算法：
其中，R∈Ξ3×3，且υ∈Ξ3；R∈Ξ3×3表示R是一个3行3列的矩阵，υ∈Ξ3表示υ是一个3行1列的向量。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110025933.6A CN112762899B (zh) | 2021-01-08 | 2021-01-08 | 一种激光点云加bim模型在可视化变电站中与视频信息的融合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110025933.6A CN112762899B (zh) | 2021-01-08 | 2021-01-08 | 一种激光点云加bim模型在可视化变电站中与视频信息的融合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112762899A CN112762899A (zh) | 2021-05-07 |
| CN112762899B true CN112762899B (zh) | 2023-03-24 |
Family
ID=75701114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110025933.6A Active CN112762899B (zh) | 2021-01-08 | 2021-01-08 | 一种激光点云加bim模型在可视化变电站中与视频信息的融合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112762899B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113160388A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-07-23 | 东莞市输变电工程建设有限责任公司 | 基于bim和3d扫描技术辅助安装电气设备的方法 |
| CN113538660A (zh) * | 2021-07-06 | 2021-10-22 | 国网江苏省电力有限公司建设分公司 | 一种基于bim和点云测量的输变电工程验收方法 |
| WO2023001251A1 (zh) * | 2021-07-22 | 2023-01-26 | 梅卡曼德（北京）机器人科技有限公司 | 基于动态画幅的 3d 点云处理方法、装置、设备及介质 |
| CN113536071B (zh) * | 2021-09-15 | 2021-12-28 | 国能大渡河大数据服务有限公司 | 一种用于水电工程综合管理的*** |
| CN114777648B (zh) * | 2022-04-20 | 2023-09-05 | 中冶赛迪信息技术(重庆)有限公司 | 板坯感知测量方法及*** |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104236522A (zh) * | 2014-09-01 | 2014-12-24 | 中国十七冶集团有限公司 | 三维可视化测量*** |
| CN105547151A (zh) * | 2015-12-23 | 2016-05-04 | 上海建工集团股份有限公司 | 三维激光扫描点云数据采集与处理的方法及*** |
| CN107093206A (zh) * | 2017-04-20 | 2017-08-25 | 中铁十局集团电务工程有限公司 | 利用3d激光扫描技术快速bim建模的方法 |
| CN109801358A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-05-24 | 宁波市电力设计院有限公司 | 一种基于slam扫描和点云影像融合的变电站三维勘测方法 |
| CN110763194A (zh) * | 2019-11-01 | 2020-02-07 | 中国矿业大学 | 一种地面三维激光扫描无标靶监测矿区地表沉陷的方法 |
| CN111121733A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-08 | 青岛国信海天中心建设有限公司 | 基于bim和三维激光扫描的施工质量检测方法及*** |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100444201C (zh) * | 2006-08-14 | 2008-12-17 | 东南大学 | 三维扫描***中点云拼接用标志点匹配方法 |
| DE102014101587B4 (de) * | 2014-02-09 | 2015-10-01 | Faro Technologies, Inc. | Registrierung einer Szene mit Konsistenzprüfung |
| EP3222969B1 (en) * | 2016-03-22 | 2018-09-26 | Hexagon Technology Center GmbH | Construction site referencing |
| US10706185B2 (en) * | 2016-04-26 | 2020-07-07 | Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University | Systems and methods for automated spatial change detection and control of buildings and construction sites using three-dimensional laser scanning data |
| US10620006B2 (en) * | 2018-03-15 | 2020-04-14 | Topcon Positioning Systems, Inc. | Object recognition and tracking using a real-time robotic total station and building information modeling |
| US20200126287A1 (en) * | 2018-10-23 | 2020-04-23 | Capture XYZ, LLC | System and method for 3d inventory creation and management |
| CN109945845A (zh) * | 2019-02-02 | 2019-06-28 | 南京林业大学 | 一种私家园林空间数字化测绘和三维可视化方法 |
| CN110108984B (zh) * | 2019-05-24 | 2021-07-16 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | 电力巡线激光雷达***多传感器的空间关系同步方法 |
| CN110544298B (zh) * | 2019-08-29 | 2023-06-30 | 中国南方电网有限责任公司 | 变电站建模方法、装置、计算机设备和存储介质 |
| CN111102926A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-05-05 | 青岛国信海天中心建设有限公司 | 一种基于bim的工程质量检测方法及*** |
| CN111597666B (zh) * | 2020-05-20 | 2021-01-26 | 佛山电力设计院有限公司 | 一种将bim应用到变电站建设过程的方法 |
| CN111898276A (zh) * | 2020-08-04 | 2020-11-06 | 中国南方电网有限责任公司 | 架空线路的模型处理方法、装置、计算机设备和介质 |
-
2021
- 2021-01-08 CN CN202110025933.6A patent/CN112762899B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104236522A (zh) * | 2014-09-01 | 2014-12-24 | 中国十七冶集团有限公司 | 三维可视化测量*** |
| CN105547151A (zh) * | 2015-12-23 | 2016-05-04 | 上海建工集团股份有限公司 | 三维激光扫描点云数据采集与处理的方法及*** |
| CN107093206A (zh) * | 2017-04-20 | 2017-08-25 | 中铁十局集团电务工程有限公司 | 利用3d激光扫描技术快速bim建模的方法 |
| CN109801358A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-05-24 | 宁波市电力设计院有限公司 | 一种基于slam扫描和点云影像融合的变电站三维勘测方法 |
| CN110763194A (zh) * | 2019-11-01 | 2020-02-07 | 中国矿业大学 | 一种地面三维激光扫描无标靶监测矿区地表沉陷的方法 |
| CN111121733A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-08 | 青岛国信海天中心建设有限公司 | 基于bim和三维激光扫描的施工质量检测方法及*** |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| From Optical Symbol Recognition (OSR) of Point Clouds to the Substation Information Model;Kokorus, M (Kokorus, Mario) 等;《2018 IEEE/PES TRANSMISSION AND DISTRIBUTION CONFERENCE AND EXPOSITION (T&D)》;20180419;4页 * |
| 基于实景三维模型的变电站应用研究;马益平 等;《地理信息世界》;20190825;第26卷(第4期);117-123页 * |
| 基于建筑信息模型技术的变电站机器人智能巡检***研究与应用;徐宝军 等;《供用电》;20201105;第37卷(第11期);8-14页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112762899A (zh) | 2021-05-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112762899B (zh) | 一种激光点云加bim模型在可视化变电站中与视频信息的融合方法 | |
| CN102506824B (zh) | 一种城市低空无人机***生成数字正射影像图的方法 | |
| CN106846308B (zh) | 基于点云的地形图精度的检测方法和装置 | |
| CN112525164B (zh) | 一种基于无人机倾斜摄影技术对超高层建筑变形检测的方法 | |
| CN111553292B (zh) | 一种基于点云数据的岩体结构面识别与产状分类方法 | |
| CN113192193B (zh) | 基于Cesium三维地球框架的高压输电线路走廊三维重建方法 | |
| CN111126148A (zh) | 一种基于视频卫星影像的dsm生成方法 | |
| CN109685886A (zh) | 一种基于混合现实技术的配网三维场景建模方法 | |
| CN111091076B (zh) | 基于立体视觉的隧道限界数据测量方法 | |
| CN113607135A (zh) | 一种用于路桥施工领域的无人机倾斜摄影测量方法 | |
| CN112465966A (zh) | 一种集倾斜摄影测量与三维激光扫描的陡崖三维建模方法 | |
| CN114283070B (zh) | 融合无人机影像与激光点云的地形断面制作方法 | |
| CN112446844B (zh) | 一种基于点云特征提取与配准融合方法 | |
| Sun et al. | Building displacement measurement and analysis based on UAV images | |
| CN112197773A (zh) | 基于平面信息的视觉和激光定位建图方法 | |
| Barazzetti et al. | Automated and accurate orientation of complex image sequences | |
| CN115471619A (zh) | 基于立体成像高分辨率卫星影像的城市三维模型构建方法 | |
| CN114022530A (zh) | 基于混合现实技术的3d打印辅助方法、***及应用 | |
| CN112700548A (zh) | 一种bim模型在可视化变电站中与视频信息的融合方法 | |
| CN113763570B (zh) | 隧道点云高精度快速自动拼接方法 | |
| CN117496103A (zh) | 一种融合无人机倾斜摄影点云与地形图高程信息的多山地形区域dem生产的技术方法 | |
| CN112800514B (zh) | 一种采用激光点云加bim建模技术运用到换流站可视化管控平台的方法 | |
| CN112815911B (zh) | 基于三目视觉的输电线路交跨距离测量方法 | |
| CN111783192B (zh) | 基于倾斜摄影实景模型的复杂地形场地平整土方计算方法 | |
| CN117315160B (zh) | 一种建筑物三维实景建模工作方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |