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申请/专利权人：国网山东省电力公司滨州供电公司

摘要：本发明属于数字孪生技术领域，具体提供一种超分红外映射点云的C‑S数字孪生系统，包括服务器和与服务器通信的客户端；服务器接收红外相机拍摄的红外图像，将接收的红外图像进行去模糊重建处理生成重建后的红外图像；并将重建后的红外图像和红外相机的位姿参数存储到数据库；接收到业务处理请求时，从数据库中获取红外图像和位姿参数，在点云场景中用位姿参数设置虚拟相机，并通过光栅化方法生成点云图像；进行红外图像与点云图像的配准生成具有红外数据的点云信息图；并通知客户端进行数据更新展示最新数据。解决红外成像设备自身固有的光学模糊问题。

主权项：1.一种超分红外映射点云的C-S数字孪生系统，其特征在于，包括服务器和与服务器通信的客户端；服务器接收红外相机拍摄的红外图像，将接收的红外图像进行去模糊重建处理生成重建后的红外图像；并将重建后的红外图像和红外相机的位姿参数存储到数据库；接收到业务处理请求时，从数据库中获取红外图像和位姿参数，在点云场景中用位姿参数设置虚拟相机，并通过光栅化方法生成点云图像；进行红外图像与点云图像的配准生成具有红外数据的点云信息图；并通知客户端进行数据更新展示最新数据；服务器包括前端服务器、后端服务器、红外点云服务器和文件服务器；后端服务器接收红外相机拍摄的红外图像并以红外相机模糊核的连续性为先验信息将接收的红外图像进行去模糊重建处理生成重建后的红外图像；并将重建后的红外图像和红外相机的位姿参数上传至文件服务器进行存储；红外点云服务器接收到业务处理请求时，从文件服务器中获取红外图像和位姿参数，在点云场景中用位姿参数设置虚拟相机，并通过光栅化方法生成点云图像；匹配红外图像和点云图像的特征点，将红外图像的红外值赋给点云图像中对应位置的点集，生成具有红外数据的点云信息图在前端服务器进行显示；前端服务器通知客户端进行数据更新展示最新数据；红外点云服务器通过光栅化方法生成点云图像后，对生成的点云图像进行预处理，匹配红外图像和预处理后的点云图像的特征点；红外点云服务器对点云图像进行预处理来的步骤如下：对点云图像应用直方图均衡化增强对比度；使用引导滤波器对点云图像进行滤波得到引导滤波结果；使用高斯滤波器对点云图像进行平滑处理得到高斯滤波结果；联合滚动引导滤波和高斯滤波，将滤波图像转换到对数域；计算对数域图像的增强结果E，得到最终的空间域预处理后的点云图像；引导滤波结果；高斯滤波结果； 预处理后的点云图像；其中，YGF和GF分别为引导滤波器和高斯滤波器；分别为滤波的空间参数和幅值参数；I为点云图像；为修正参数； ；；红外点云服务器匹配红外图像和点云图像的特征点的步骤如下：对红外图像和预处理后的点云图像进行三次高斯滤波处理，然后进行三次下采样操作，生成不同分辨率层次的图像金字塔；在构建好的图像金字塔中，为不同分辨率层次的点云或红外图像的区域中心像素设定阈值t；将区域中各像素和中心像素的像素值相减得到相减结果，若相减结果大于设定阈值t的个数大于设定值，认定该区域中心像素为特征点；对于检测到的每个特征点，采用插值方法进行精确定位进而得到原始分辨率的红外或点云图像的特征点；以原始分辨率的每个检测到的特征点P为中心，选取一个设定大小的邻域子窗口用来生成点对，进行点对中两个点的亮度的对比，并将特征点周围的像素对比结果转换成二进制信息，即特征点的特征描述；计算红外和点云图像中对应特征点的特征描述之间的汉明距离；若汉明距离小于设定距离值认为特征点配准成功；设定阈值；其中为超参数，为区域图像中的像素平均值，和为区域图像中像素的最大值和最小值；特征描述；其中，*为二值赋值函数，x和y分别为领域子窗口的点对，n为二进制赋值次数；汉明距离；其中B1和B2分别为红外和点云特征点的特征描述，和为特征描述中的二进制表示，为异或运算；红外点云服务器将红外图像的红外值赋给点云图像中对应位置的点集的步骤包括：根据特征描述的汉明距离，将特征点按升序排列；选择前m个特征点来计算相应的基本矩阵A，然后计算匹配点对应极限距离的平方和；若平方和D小于阈值F，则相应的匹配点被视为正确的匹配点对；将红外图像中相同像素位置的红外信息赋给对应点云图像配准后的点位集合。

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