[发明专利]石化企业智能巡检中装置三维空间快速构建方法

摘要

本发明涉及一种石化企业智能巡检中装置三维空间快速构建方法，主要解决现有技术中人员定位不准确、工作量大的问题。本发明通过采用一种石化企业智能巡检中装置三维空间快速构建方法，结合石化设备三维模型库，提取关键帧中局部特征显著的设备信息，实现基准部件识别及位置匹配，学习石化装置的设计语法，训练生成部件空间关系语法约束库，提取复杂管道的空间布局信息，最终利用阀门的识别信息及约束关系来校正已重建的三维模型，最终实现石化装置的快速重建的技术方案较好地解决了上述问题，可用于石化企业智能巡检中。

主权项

一种石化企业智能巡检中装置三维空间快速构建方法，结合石化设备三维模型库，提取关键帧中局部特征显著的设备信息，实现基准部件识别及位置匹配，学习石化装置的设计语法，训练生成部件空间关系语法约束库，提取复杂管道的空间布局信息，最终利用阀门的识别信息及约束关系来校正已重建的三维模型，最终实现石化装置的快速重建，主要技术方案包括：(1)利用移动防爆终端的摄像设备按照装置巡检路线拍摄装置现场视频；(2)对视频序列帧进行特征提取，在为每一帧独立抽取特征点后，逐帧匹配这些特征点，并利用随机采样一致性算法消除噪声匹配点，根据特征点反算移动终端摄像头的位置和方向信息，计算出点云信息及连续的相机定标信息；(3)选择最佳的三个关键帧进行场景三维初始化；(4)设计设备与管道、管道与阀门、阀门与阀门及其他设备之间多对多的空间位置约束关系，通过这些语法构建三维阀门空间定位约束语法库，进一步匹配校准建立的三维场景，提高场景构建的准确性与精度；(5)采用图像的底层视觉特征，结合形状语法来进行管道三维建模；(6)基于特征点匹配识别的结果，实现设备和管道的快速构建，完成装置的三维建模；(7)根据匹配过程中相机的定标分析，完成巡检人员的空间定位和巡检路线的自动记录。