基于电网gis三维平台的遥感影像双目立体视觉匹配及三维重建方法
【专利摘要】一种基于电网GIS三维平台的遥感影像双目立体视觉匹配及三维重建方法，依次包括对电网GIS三维平台后端服务器进行代码编制及部署，实时接收遥感影像数据或设备资源数据；对调用图层进行编制与部署，根据接收的数据进行逻辑处理，动态的调用到图层数据；进入电网GIS三维平台真实场景模拟界面，对设备资源三维模型进行建模，获取设备资源三维建模数据；推送三维模型数据；通过前端容器进行事件监听；加载设备三维模型数据；回放历史场景并将其真实形象的展示出来,本方法避免了计算量大、处理时间长、信息获取难等各种弊端，提高了三维渲染的真实性。
【专利说明】基于电网GIS三维平台的遥感影像双目立体视觉匹配及三维重建方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及GIS三维与遥感影像研宄领域，更具体地说涉及到双目立体视觉匹配改进及三维重建方法。
【背景技术】
[0002]立体视觉技术是一个多学科交叉的领域，是智能机器人的重要标志。立体视觉，作为一门独立的学科正在受到广泛的重视，它已应用于遥感图像分析、文字识别、医学图像处理、多媒体技术、图像数据库、工业检测与军事等方面。
[0003]获取空间三维场景的距离信息是计算机视觉研宄中最基础的内容。目前，获取激励信息的方法和技术很多，学术思想非常活跃，新技术、新方法不断涌现。立体视觉是计算机被动测距方法中最重要的距离感知技术，他直接模拟了人类视觉处理景物的方式，可以再多种条件下灵活地测量景物的立体信息，其作用是其他视觉方法所不能取代的，对它的研宄，无论是从视觉生理的角度还是在工程应用中都具有十分重要的意义，“双目立体视觉匹配改进算法及三维重建技术”(王军，《万方学术期刊数据库》，在线出版日期:2005年11月16日)一文中详细描述了双目立体视觉匹配改进方法以及三维重建的方法，本文以引入的方式将其全部内容引入。
[0004]随着计算机科学的飞速发展，超大规模集成电路技术的提高，并行处理机的深入研宄，立体视觉研宄的前景逐渐显现出来。可以预见，计算机视觉、生物物理等多学科专家通力合作，必将在立体视觉的研宄中取得丰硕的成果。目前，对于基于电网GIS三维平台的遥感影像双目立体视觉匹配及三维重建方法复杂，计算量大，无法适用于实际要求，利用双目立体视觉匹配改进方法以及三维重建的方法，在一定程度上顺应了社会的需求，避免了计算量大、处理时间长、信息获取难等各种弊端，其提高了三维渲染的真实性。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种基于电网GIS三维平台的遥感影像双目立体视觉匹配及三维重建方法，对遥感影像数据进行处理和建模，对于实现电网GIS三维场景虚拟化，实现电网线路三维模型化，具有重要的意义，本方法真实还原变电站场景，为无人机和机器人巡检提供后台处理机制。
[0006]基于电网GIS三维平台的遥感影像双目立体视觉匹配及三维重建方法，依次包括以下步骤:
[0007](I)对电网GIS三维平台后端服务器进行代码编制及部署，实时接收海量遥感影像数据或设备资源数据；
[0008](2)对调用图层进行编制与部署，根据接收的设备资源三维模型数据进行逻辑处理，对不同的三维模型数据进行分类，把表示统一模型的数据进行整合，并且动态调用三维地形数据展示三维地形数据，其中所述设备资源三维模型数据为三维模型属性数据；
[0009](3)进入电网GIS三维平台真实场景模拟界面，选择目标区域的目标线路，利用双目立体视觉匹配改进方法及三维重建方法，对遥感影像数据进行图像对比度的增强、随机噪声的去除、滤波、伪色彩处理的预处理，应用点状特征、线状特征、区域特征来提取图像特征，其中图像特征为像素或像素集合，进而根据改进的SAD算法进行立体匹配，并对设备资源进行三维建模，其中三维建模的输入参数为立体成像模型和匹配视差，从而能够得到三维距离，进行三维空间点的重建，三维模型其他的基元能够将其上的点逐点重建出来，再通过曲线拟合得到三维模型建模数据；
[0010](4)获取设备资源三维建模数据；
[0011](5)通过电网GIS三维平台后端将设备资源三维建模数据推送至电网GIS三维平台前端；
[0012](6)通过电网GIS三维平台前端容器对电网GIS三维平台前端进行事件监听，从而监听电网GIS三维平台后端向电网GIS三维平台前端推送的数据；
[0013](7)电网GIS三维平台前端加载设备资源三维建模数据；
[0014](8)在电网GIS三维平台前端，动态模拟真实设备资源三维建模数据，回放历史场景并将其真实形象的展示出来。
[0015]本发明的有益效果是:
[0016](I)应用立体视觉原理，通过已知立体成像模型和匹配视差，恢复电网和/或气象设备资源的三维信息，进而进行三维建模。
[0017](2)应用一种移植性能很好的改进匹配方法在对左右图像进行LOG算子预处理后，用传统的SAD窗口结合改进的子窗口技术，在保持实时性的同时能够有效的提高匹配的质量，可以作为任何现有匹配算法的补充以增加匹配的精度，并且简单有效。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1电网GIS三维平台的遥感影像双目立体视觉匹配及三维重建流程图
[0019]图2电网GIS平台前端容器示意图
【具体实施方式】
[0020]下面详细说明本发明的具体实施，有必要在此指出的是，以下实施只是用于本发明的进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域技术熟练人员根据上述本
【发明内容】
对本发明做出的一些非本质的改进和调整，仍然属于本发明的保护范围。
[0021]下面结合附图对本发明作进一步的说明，其体现本发明的具体实施例。如图1所示，本发明基于电网GIS三维平台的遥感影像双目立体视觉匹配及三维重建方法，依次包括以下步骤:
[0022](I)对电网GIS三维平台后端服务器进行代码编制及部署，实时接收海量遥感影像数据或设备资源数据；
[0023](2)对调用图层进行编制与部署，根据接收的设备资源三维模型数据进行逻辑处理，对不同的三维模型数据进行分类，把表示统一模型的数据进行整合，并且动态调用三维地形数据展示三维地形数据，其中所述设备资源三维模型数据为三维模型属性数据；
[0024](3)进入电网GIS三维平台真实场景模拟界面，选择目标区域的目标线路，利用双目立体视觉匹配改进方法及三维重建方法，对遥感影像数据进行图像对比度的增强、随机噪声的去除、滤波、伪色彩处理的预处理，应用点状特征、线状特征、区域特征来提取图像特征，其中图像特征为像素或像素集合，进而根据改进的SAD算法进行立体匹配，并对设备资源进行三维建模，其中三维建模的输入参数为立体成像模型和匹配视差，从而能够得到三维距离，进行三维空间点的重建，三维模型其他的基元能够将其上的点逐点重建出来，再通过曲线拟合得到三维模型建模数据；
[0025](4)获取设备资源三维建模数据；
[0026](5)通过电网GIS三维平台后端将设备资源三维建模数据推送至电网GIS三维平台前端；
[0027](6)通过电网GIS三维平台前端容器对电网GIS三维平台前端进行事件监听，从而监听电网GIS三维平台后端向电网GIS三维平台前端推送的数据；
[0028](7)电网GIS三维平台前端加载设备资源三维建模数据；
[0029](8)在电网GIS三维平台前端，动态模拟真实设备资源三维建模数据，回放历史场景并将其真实形象的展示出来。
[0030]优选地，所述设备为电网和/或气象设备。
[0031]优选地，所述步骤(I)具体为:
[0032](1.1)对电网GIS三维平台进行代码编写；
[0033](1.2)对电网GIS三维平台前端容器进行代码编写，其中能够展示设备三维模型的图层容器，称之为电网专题图GIS三维平台前端展示容器，添加电网数据信息传送监听事件；
[0034](1.3)搭建电网GIS三维平台后端服务器；
[0035]优选地，所述步骤(8)之后还包括步骤(9)代码编译及部署。
[0036]优选地，所述容器为能够包含其他组件的特殊组件。
[0037]优选地，所述步骤(3)具体是通过对左右图像进行LOG算子预处理后，用传统的SAD窗口结合改进的子窗口处理方式实现。
[0038]其中，GIS是地理信息系统(Geographic Informat1n System)的英文简称。GIS平台一般集合了地图编辑、查询、定位，放大，缩小，网络分析，路径分析，等值分析，DEM分析等功能。
[0039]前端容器:前端用户界面由组件构成。一个容器是一个能够包含其他组件的特殊组件，如图2所示。
[0040]尽管为了说明的目的，已描述了本发明的示例性实施方式，但是本领域的技术人员将理解，不脱离所附权利要求中公开的发明的范围和精神的情况下，可以在形式和细节上进行各种修改、添加和替换等的改变，而所有这些改变都应属于本发明所附权利要求的保护范围，并且本发明要求保护的产品各个部门和方法中的各个步骤，可以以任意组合的形式组合在一起。因此，对本发明中所公开的实施方式的描述并非为了限制本发明的范围，而是用于描述本发明。相应地，本发明的范围不受以上实施方式的限制，而是由权利要求或其等同物进行限定。
【权利要求】
1.一种基于电网GIS三维平台的遥感影像双目立体视觉匹配及三维重建方法，其特征在于，依次包括以下步骤: (1)对电网GIS三维平台后端服务器进行代码编制及部署，实时接收海量遥感影像数据或设备资源数据； (2)对调用图层进行编制与部署，根据接收的设备资源三维模型数据进行逻辑处理，对不同的三维模型数据进行分类，把表示统一模型的数据进行整合，并且动态调用三维地形数据展示三维地形数据，其中所述设备资源三维模型数据为三维模型属性数据； (3)进入电网GIS三维平台真实场景模拟界面，选择目标区域的目标线路，利用双目立体视觉匹配改进方法及三维重建方法，对遥感影像数据进行图像对比度的增强、随机噪声的去除、滤波、伪色彩处理的预处理，应用点状特征、线状特征、区域特征来提取图像特征，其中图像特征为像素或像素集合，进而根据改进的SAD算法进行立体匹配，并对设备资源进行三维建模，其中三维建模的输入参数为立体成像模型和匹配视差，从而能够得到三维距离，进行三维空间点的重建，三维模型其他的基元能够将其上的点逐点重建出来，再通过曲线拟合得到三维模型建模数据； (4)获取设备资源三维建模数据； (5)通过电网GIS三维平台后端将设备资源三维建模数据推送至电网GIS三维平台前端; (6)通过电网GIS三维平台前端容器对电网GIS三维平台前端进行事件监听，从而监听电网GIS三维平台后端向电网GIS三维平台前端推送的数据； (7)电网GIS三维平台前端加载设备资源三维建模数据； (8)在电网GIS三维平台前端，动态模拟真实设备资源三维建模数据，回放历史场景并将其真实形象的展示出来。
2.如权利要求1所述的基于电网GIS三维平台的遥感影像双目立体视觉匹配及三维重建方法，其特征在于:所述设备为电网和/或气象设备。
3.如权利要求2所述的基于电网GIS三维平台的遥感影像双目立体视觉匹配及三维重建方法，其特征在于:所述步骤(1)具体为: (1.1)对电网GIS三维平台进行代码编写； (1.2)对电网GIS三维平台前端容器进行代码编写，其中能够展示设备三维模型的图层容器，称之为电网专题图GIS三维平台前端展示容器，添加电网数据信息传送监听事件； (1.3)搭建电网GIS三维平台后端服务器。
4.如权利要求1-3之一所述的基于电网GIS三维平台的遥感影像双目立体视觉匹配及三维重建方法，其特征在于:所述步骤(8)之后还包括步骤(9)代码编译及部署。
5.如权利要求1-3之一所述的基于电网GIS三维平台的遥感影像双目立体视觉匹配及三维重建方法，其特征在于:所述容器为能够包含其他组件的特殊组件。
6.如权利要求4之一所述的基于电网GIS三维平台的遥感影像双目立体视觉匹配及三维重建方法，其特征在于:所述容器为能够包含其他组件的特殊组件。
7.如权利要求1-3之一所述的基于电网GIS三维平台的遥感影像双目立体视觉匹配及三维重建方法，其特征在于:所述步骤(3)具体是通过对左右图像进行LOG算子预处理后，用传统的SAD窗口结合改进的子窗口处理方式实现。
【文档编号】G06T7/00GK104463968SQ201410805790
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月22日 优先权日:2014年12月22日
【发明者】邢宏伟, 汪友杰, 张俊岭, 韩鹏 申请人:山东鲁能软件技术有限公司