基于非線性參數(shù)優(yōu)化標(biāo)定的變電站三維實景監(jiān)測布點方法
【專利摘要】基于非線性參數(shù)優(yōu)化標(biāo)定的變電站三維實景監(jiān)測布點方法：導(dǎo)入三維變電站物理模型；基于模型獲取待監(jiān)控區(qū)域范圍，確定攝像機的類型與物理參數(shù)；進行基于待監(jiān)測區(qū)域的位置假設(shè)檢驗：在待監(jiān)控區(qū)域邊界上選擇三個監(jiān)測點，計算這些點的坐標(biāo)，基于模型坐標(biāo)系與攝像機坐標(biāo)系之間關(guān)系，求出攝像機在三維空間中的物理位置和方位；基于攝像機物體定位的假設(shè)驗證：基于透視投影原理，分析攝像機運動軌跡成像畫面與所覆蓋三維空間實體區(qū)域的關(guān)系，通過可視化比較攝像機投影的三維空間實體區(qū)域與待監(jiān)測區(qū)域。本方法在保證與傳統(tǒng)的方法具有同樣大小的監(jiān)測區(qū)域的同時，優(yōu)化了系統(tǒng)配置，節(jié)省了不必要的設(shè)備投入。
【專利說明】基于非線性參數(shù)優(yōu)化標(biāo)定的變電站三維實景監(jiān)測布點方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種變電站區(qū)域電力設(shè)備工作狀態(tài)和場景三維實景攝像機監(jiān)控的監(jiān)測布點方法，尤其是涉及一種變電站區(qū)域電力設(shè)備工作狀態(tài)和場景可視化監(jiān)測的基于非線性參數(shù)優(yōu)化標(biāo)定的變電站三維實景監(jiān)測布點方法。
【背景技術(shù)】
[0002]從“十一五”后期開始，智能變電站已經(jīng)成為智能電網(wǎng)的重要組成部分，特別是無人值守變電站向高等級變電站的演進，需要與之配套的變電站場景的全方位監(jiān)測監(jiān)控，包括電力設(shè)備與環(huán)境兩大部分。因此合理的三維視頻監(jiān)控點的合理布局是工程設(shè)計中需要解決的技術(shù)難題之一。所謂監(jiān)控點的合理布局是指根據(jù)待監(jiān)測區(qū)域，合理的確定攝像機的數(shù)目、位置和方位，并在與之符合的三維實景模型上進行方案的仿真驗證，實現(xiàn)無死角的區(qū)域監(jiān)測。該技術(shù)方案可用于指導(dǎo)變電站實際工程建設(shè)。
[0003]傳統(tǒng)的變電站場景視頻監(jiān)控點的布局建立在目測的基礎(chǔ)上，并根據(jù)不同等級的變電站給出指導(dǎo)性的設(shè)計方案。這樣的方案的固有缺陷是:(1)未能有效地結(jié)合每個不同的變電站的實際情況，帶來的問題是設(shè)備投入量大，卻仍然存在監(jiān)測死角；(2)對重點監(jiān)控對象照顧不周，給出的圖像或視頻信息不夠清晰；(3)各個攝像機彼此之間協(xié)同不足，不能構(gòu)成完整的變電站場景的三維圖像。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，就是提供一種基于非線性參數(shù)優(yōu)化標(biāo)定的變電站三維實景監(jiān)測布點方法，能有效地結(jié)合每個不同的變電站的實際情況，設(shè)備投入少卻能實現(xiàn)無監(jiān)測死角；對重點監(jiān)控對象照顧周到，給出的圖像或視頻信息足夠清晰；各個攝像機彼此之間協(xié)同配合，構(gòu)成完整的變電站場景的三維圖像。
[0005]解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種基于非線性參數(shù)優(yōu)化標(biāo)定的變電站三維實景監(jiān)測布點方法，其特征是:包括以下步驟:
[0007]I)導(dǎo)入變電站三維物理模型到unity3d開發(fā)引擎中，基于變電站三維物理模型獲取待監(jiān)測區(qū)域坐標(biāo)范圍，在系統(tǒng)中通過拉框選擇獲取其范圍的最小坐標(biāo)值和最大坐標(biāo)值；確定攝像機的類型與物理參數(shù)；
[0008]2)基于攝像機的透視投影變換，得到公式(I)所示的攝像機內(nèi)參數(shù)矩陣，其中包括攝像機垂直視角()、成像寬聞比icL&pect)、攝像機近裁到面和攝像機遠(yuǎn)裁
剪面(fdr)等4個未知參數(shù):
[0009]
【權(quán)利要求】
1.一種基于非線性參數(shù)優(yōu)化標(biāo)定的變電站三維實景監(jiān)測布點方法，其特征是:包括以下步驟: 1)導(dǎo)入變電站三維物理模型到unity3d開發(fā)引擎中，基于變電站三維物理模型獲取待監(jiān)測區(qū)域坐標(biāo)范圍，在系統(tǒng)中通過拉框選擇獲取其范圍的最小坐標(biāo)值和最大坐標(biāo)值；確定攝像機的類型與物理參數(shù)； 基于攝像機的透視投影變換，得到公式(I)所示的攝像機內(nèi)參數(shù)矩陣，其中包括攝像機垂直視角成像寬高比過)、攝像機近裁剪面和攝像機遠(yuǎn)裁剪面(#Λ<τ)等4個未知參數(shù):
【文檔編號】G06T7/00GK103824277SQ201310631114
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】胡亞平, 陳皓, 鄧應(yīng)松, 陳炯聰, 曾憲立, 劉振國, 謝國財 申請人:廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院