CN106709999A - 基于无人机的电站现场勘测方法 - Google Patents

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丁进青
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Abstract

本发明涉及一种基于无人机的电站现场勘测方法，通过无人机，进行电站现场的图像采集。之后，通过图像处理终端，将图像进行过滤，并处理生成三维模型。通过数据处理终端，依据三维模型获取真实比例数据。最后，对真实比例数据寻找差异点，完成数据成型。由此，直接通过无人机进行现场图像采集，无需人工进行现场图像拍摄或是测量。拥有独特的换算方式，将平面图像生成三维模型，便于后端进行处理与参考。拥有较佳的比例换算，可从三维模型上获取真实数据，提高勘测精确性。实施简单，可勘测诸如屋顶、测量等各种死角，避免人工勘测的安全隐患。

Description

基于无人机的电站现场勘测方法
技术领域
本发明涉及一种勘测方法，尤其涉及一种基于无人机的电站现场勘测方法。
背景技术
就现有技术来看，无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机。民用方面，无人机+行业应用，是无人机真正的刚需；目前在航拍、农业、植保、自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。
同时，针对现有的电站现场建设来看，为了便于勘察当前建筑物外观，找寻可能存在的安全隐患，或是复合实际尺寸与建筑图纸的差距，均需要人工进行现场测量。
但是，由于电站占地面基大，其屋顶、侧墙往往很难提供人工获取较为精确的数据，且人工勘测期间存在一定的安全隐患。为此，提升了建筑与后期维护的难度。
有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种基于无人机的电站现场勘测方法，使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于无人机的电站现场勘测方法。
本发明的基于无人机的电站现场勘测方法，其中：步骤一，通过无人机，进行电站现场的图像采集。步骤二，通过图像处理终端，将图像进行过滤，并处理生成三维模型。步骤三，通过数据处理终端，依据三维模型获取真实比例数据。步骤四，对真实比例数据寻找差异点。步骤五，最终数据成型。
进一步地，上述的基于无人机的电站现场勘测方法，其中，所述步骤一中，所述无人机对采集到的图像进行卫星定位，或是，所述无人机根据卫星定位，进行对应点的图像采集。
更进一步地，上述的基于无人机的电站现场勘测方法，其中，所述步骤二中，图像处理终端获取无人机采集实景图像的视角方向矢量，为三维模型建模提供方向依据，在三维模型中，以无人机图像采集位置作为视角方向矢量的起点，检测视角方向矢量延伸线所触碰到的首个建筑构件，将所述首个建筑构件的位置作为构图起始点。
更进一步地，上述的基于无人机的电站现场勘测方法，其中，所述步骤二中的过滤过程为，对采集到的图像进行噪点去除，除电站现场以外的背景进行淡化和/或是去除，对图像阴影处进行伽马补光。
更进一步地，上述的基于无人机的电站现场勘测方法，其中，所述步骤二中对多张图像进行拼接，对拼接处进行去重，校正拼接处结合比例，将处理后的图像作为三维模型的外观贴图。
更进一步地，上述的基于无人机的电站现场勘测方法，其中，所述步骤三中，所述数据处理终端对三维模型的数据进行读取，通过预设的比例数据，将三维模型的数据转换为真实比例数据。
更进一步地，上述的基于无人机的电站现场勘测方法，其中，所述步骤四中，从数据库中调取标准数据，与真实比例数据进行比对，若差值超过设定范围，则设为差异点，并进行数据标注。
再进一步地，上述的基于无人机的电站现场勘测方法，其中，所述步骤五，生成带有外观贴图的三维模型，所述三维模型中的各个部件均标注有真实比例数据。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
1、直接通过无人机进行现场图像采集，无需人工进行现场图像拍摄或是测量。
2、拥有独特的换算方式，将平面图像生成三维模型，便于后端进行处理与参考。
3、拥有较佳的比例换算，可从三维模型上获取真实数据，提高勘测精确性。
4、实施简单，可勘测诸如屋顶、测量等各种死角，避免人工勘测的安全隐患。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
基于无人机的电站现场勘测方法，其与众不同之处在于：
首先，通过无人机，进行电站现场的图像采集。在此期间，为了获取较为精确的测量数据，无人机对采集到的图像进行卫星定位，将具体的地理信息参数与图像信息进行捆绑。或者，为了实现一对一的定点勘测，还可以利用无人机根据卫星定位，进行对应点的图像采集。由此，满足电站现场的不同勘测需要。
之后，通过图像处理终端，将图像进行过滤，并处理生成三维模型。在此期间，为了拥有一个初始方位参考，便于三维构图，图像处理终端获取无人机采集实景图像的视角方向矢量，为三维模型建模提供方向依据。
同时，在三维模型中，以无人机图像采集位置作为视角方向矢量的起点，检测视角方向矢量延伸线所触碰到的首个建筑构件，将首个建筑构件的位置作为构图起始点。结合实际实施来看，无人机在拍摄建筑时，往往会拍到其他不相关的物体，比如周边建筑、树林、山丘等，为了减少后续三维建模的繁杂计算，尽可能去除不必要的参照物，本发明采用的过滤过程如下：对采集到的图像进行噪点去除。并且，除电站现场以外的背景进行淡化和/或是去除。当然，考虑到图像拍摄期间日光的照射角度问题，图像中会存在一定的阴影，需要对图像阴影处进行伽马补光。之后，为了拥有连续化的成图，采用图像处理终端，对多张图像进行拼接。在此期间，为了避免出现结合处的重叠而影响最终图像成像效果，对拼接处进行去重。考虑到多张图像的比例可能存在差异，在实施过程中需要校正拼接处结合比例。为了获取更为直观的三维模型，可将将处理后的图像作为三维模型的外观贴图。
接着，通过数据处理终端，依据三维模型获取真实比例数据，提供可靠的勘测依据。在此期间，数据处理终端对三维模型的数据进行读取，通过预设的比例数据，将三维模型的数据转换为真实比例数据。结合实际实施来看，比例数据可事先录入到数据处理终端，事先在电站现场设置参考比例物，比如长度为2米的参考标杆，通过其在图像中的长度，获取真实比例数据。
然后，对真实比例数据寻找差异点。换句话说，从数据库中调取标准数据，与真实比例数据进行比对，若差值超过设定范围，则设为差异点，并进行数据标注。这样做的原因在于，三维模型与电站现场毕竟会存在一定的差异，为了在出现无法处理的差异时及时进行标注，为后续人工复查提供参考依据。
最后，生成带有外观贴图的三维模型，三维模型中的各个部件均标注有真实比例数据，构成成型数据。
通过上述的文字表述并结合附图可以看出，采用本发明后，拥有如下优点：
1、直接通过无人机进行现场图像采集，无需人工进行现场图像拍摄或是测量。
2、拥有独特的换算方式，将平面图像生成三维模型，便于后端进行处理与参考。
3、拥有较佳的比例换算，可从三维模型上获取真实数据，提高勘测精确性。
4、实施简单，可勘测诸如屋顶、测量等各种死角，避免人工勘测的安全隐患。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.基于无人机的电站现场勘测方法，其特征在于：
步骤一，通过无人机，进行电站现场的图像采集，
步骤二，通过图像处理终端，将图像进行过滤，并处理生成三维模型，
步骤三，通过数据处理终端，依据三维模型获取真实比例数据，
步骤四，对真实比例数据寻找差异点。
步骤五，最终数据成型。
2.根据权利要求1所述的基于无人机的电站现场勘测方法，其特征在于：所述步骤一中，所述无人机对采集到的图像进行卫星定位，或是，所述无人机根据卫星定位，进行对应点的图像采集。
3.根据权利要求1所述的基于无人机的电站现场勘测方法，其特征在于：所述步骤二中，图像处理终端获取无人机采集实景图像的视角方向矢量，为三维模型建模提供方向依据，在三维模型中，以无人机图像采集位置作为视角方向矢量的起点，检测视角方向矢量延伸线所触碰到的首个建筑构件，将所述首个建筑构件的位置作为构图起始点。
4.根据权利要求1所述的基于无人机的电站现场勘测方法，其特征在于：所述步骤二中的过滤过程为，对采集到的图像进行噪点去除，除电站现场以外的背景进行淡化和/或是去除，对图像阴影处进行伽马补光。
5.根据权利要求1所述的基于无人机的电站现场勘测方法，其特征在于：所述步骤二中对多张图像进行拼接，对拼接处进行去重，校正拼接处结合比例，将处理后的图像作为三维模型的外观贴图。
6.根据权利要求1所述的基于无人机的电站现场勘测方法，其特征在于：所述步骤三中，所述数据处理终端对三维模型的数据进行读取，通过预设的比例数据，将三维模型的数据转换为真实比例数据。
7.根据权利要求1所述的基于无人机的电站现场勘测方法，其特征在于：所述步骤四中，从数据库中调取标准数据，与真实比例数据进行比对，若差值超过设定范围，则设为差异点，并进行数据标注。
8.根据权利要求1所述的基于无人机的电站现场勘测方法，其特征在于：所述步骤五，生成带有外观贴图的三维模型，所述三维模型中的各个部件均标注有真实比例数据。
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