(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210451319.0 (22)申请日 2022.04.27 (71)申请人 四川赛康智能科技股份有限公司 地址 610000 四川省成 都市高新区益州大 道中段180 0号4栋4层 (72)发明人 曾德华　杨焘　郭玉华　陈展　 向黔川　 (74)专利代理 机构 成都中络智合知识产权代理 有限公司 513 00 专利代理师 喻依丰 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/27(2020.01) G06K 9/62(2022.01) G06N 3/00(2006.01)G06T 7/73(2017.01) G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 智能变电站三维建模方法 (57)摘要 本申请公开了智能变电站 三维建模方法， 包 括以下步骤： 变电站测绘， 制定建模采样路线并 设置有多个采样点Kr； 采用CCD相机在采样点Kr 处对就近一次设备和辅助设备进行拍摄， 获得对 应的图像Prt并记录图像Prt拍摄时的方向与建模 采样路线在采样点Kr处的夹角αrt； 通过激光点 云非接触式主动扫描获取三维点 云数据； 将图像 Prt与三维点云数据通过F ‑PoirtRet算法融合得 到彩色点云数据， 将彩色点 云数据通过Open GL图 形算法， 构建三维空间几何图形并通过着色器渲 染， 再使用WebGL图形加速渲染器生成基于WebGL 的数字孪生图形库获得变电站三维模 型。 本发明 采用预设建模采样路线、 采样点和单点多角度拍 摄与非接触式激光扫描点云通过F ‑PoirtRet算 法融合能够获得高精度的变电站数字 孪生模型。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 114741768 A 2022.07.12 CN 114741768 A 1.智能变电站三维建模方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤STP100， 变电站测绘， 获取变电站整体外围尺寸并制定建模采样路线， 所述建模采 样路线由多条线段 连接而成， 建模 采样路线上设置有 多个采样点Kr； 步骤STP200， 采用CCD相机沿建模采样路线依次在采样点Kr处对就近依次设备和辅助设 备进行拍摄， 获得对应的图像Prt并记录图像Prt拍摄时的方向与建模采样路线沿前进方向 在采样点Kr处的夹角 αrt； 步骤STP300， 采用FARO  Focus s 150/70激光扫描仪沿建模采样路线通过激光点云非 接触式主动扫描获取三维点云数据； 步骤STP400， 将步骤STP200中获取的图像Prt与步骤STP300中获取的三维点云数据通过 F‑PoirtRet算法融合得到彩色点云数据， 其中， 融合的基准点为采样点Kr， 匹配角度为夹角 αrt； 步骤STP500， 将彩色点云数据通过OpenGL图形算法， 构建三维空间几何图形并通过着 色器渲染， 再使用WebGL图形加速渲 染器生成基于WebGL的数字孪生图形库获得变电站 三维 模型。 2.根据权利要求1所述的智能变电站三维建模方法， 其特征在于， 步骤STP200中采用 CCD相机拍摄时距离地 面高度与步骤STP3 00中激光点云扫描高度均为H 。 3.根据权利 要求2所述的智能变电站三维建模方法， 其特征在于， 步骤STP300还包括二 次激光点云扫描的步骤， 扫描高度大于变电站设备最高 高度。 4.根据权利要求2或3所述的智能变电站三维建模方法， 其特征在于， 步骤STP400还包 括对彩色点云数据进行仿真识别的步骤， 具体包括： 使用八叉树编码对彩色点云数据进行简化去噪处理， 对处理后的彩色点云数据进行位 置校准和尺 寸标准化， 利用KNN算法对子空间特征向量进 行分类， 再利用粒子集群优化算法 提高分类精度， 所述简化去噪处 理具体包括以下步骤： 步骤STP410， 根据指定的点距 d0确定八叉树划分的层数n； 步骤STP420， 对彩色点云数据中的每 个点p(x,y,z)进行编码； 通过以下公式将x、 y、 z转换为索引值 i、 j、 k： ， 其中， xmin、 ymin、 zmin分别是x、 y、 z轴坐标的最小值， 索引值可以用二进制表示如下： ； 其中im、 jm、 km∈ ｛0， 1｝ 和m∈ ｛0， 1， . ..， n‑1｝ ； P （x， y， z） 被编码为 Q=qn‑1 qm q1q0， 其中qm=im+jm21+km22； 步骤STP43 0， 相同的编码值储 存在按编码值 排序的相同最小立方体中；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114741768 A 2步骤STP440， 保留离中心点最近的点， 删除每个最小立方体中的其他点， 达到去噪的目 的。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114741768 A 3