本发明涉及变电站目标测距，具体为基于多摄像机的变电站目标测距方法。
背景技术：
1、随着计算机视觉技术的发展和应用需求的增加，基于视频图像的运动目标跟踪与测距技术成为计算机视觉领域的热点问题之一；运动目标测距是指在视频序列中自动获取目标运动的轨迹，将其轨迹与参照物之间的距离进行计算，确保二者之间处于安全状态，是许多计算机视觉应用的基础，如：智能监控、自动驾驶、虚拟现实以及其他工业生产环境等。
2、而其他工业生产环境中当属变电站环境最为复杂难控，不仅运行电力设备多，且变电站工作性质及其所属设备具有一定危险性；若作业工人与施工车辆误入工作禁区，不仅仅会对变电站的运行造成影响，还可能会引发人员受伤，甚至死亡，从而引发行业危机。
3、因此，不满足现有的需求，对此我们提出了基于多摄像机的变电站目标测距方法。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供基于多摄像机的变电站目标测距方法，通过根据变电站内工作时间与工作属性，将其划分为工作日与非工作轮值日，基于此划分不同等级的测距次数以及测距时间节点，按指定节点对目标物体与参照物体之间的距离进行计算，从而实现在工作期间内优化了测距节奏，避免在无效时间段内浪费测距资源；设定三种等级的预警阈值，每级预警具有相应的参数范围，当目标物体与参照物体之间的距离参数超出每级预警范围时，则在后台客户端对应发出蓝灯、黄灯、红灯预警提示；由此为施工车辆和作业人员的安全管控提供有效依据，提高了变电站内工作环境的安全性，解决了上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、基于多摄像机的变电站目标测距方法，包括以下步骤：
4、s1、布设多个摄像机机位点，根据多摄像机获取变电站内目标拍摄场景的多方位、多角度的影像资料和三维点云信息；
5、s2、将变电站内目标拍摄场景的三维点云信息标注在目标拍摄场景的影像资料中，获得目标拍摄场景的三维影像资料；
6、s3、在目标拍摄场景的三维影像资料中提取出目标物体与参照物体，并将目标物体与参照物体分别设定为第一测距点与第二测距点；
7、s4、获取变电站内日常工作时间，结合目标拍摄场景的三维影像资料中时间维度的变化信息，设定出目标物体与参照物体的测距时间节点以及一次性测距时长；
8、s5、若三维影像资料中时间维度变化至预设的测距时间节点，返回s3中，根据所标注的三维点云信息获得第一测距点与第二测距点的坐标信息，再根据上述两点的坐标信息计算出目标物体与参照物体之间的距离参数。
9、进一步的，所述s1中布设多个摄像机机位点包括：布设多个摄像机机位点与一个激光雷达机位点；其中，摄像机用于采集变电站内目标拍摄场景的图像信息，激光雷达用于采集变电站内目标拍摄场景的三维空间坐标信息。
10、进一步的，所述s2中将变电站内目标拍摄场景的三维点云信息标注在目标拍摄场景的影像资料中，具体包括以下步骤：
11、通过自动标注法，利用计算机视觉和机器学习算法，对点云数据进行自动标注；再通过统计滤波法去除三维点云信息中噪声点和无效点，提高点云数据质量；
12、通过聚类法将三维点云信息划分为不同的区域或对象，建立点之间的拓扑关系；再通过将多个点云数据进行对齐，将不同视角、不同时间采集的点云数据进行融合，建立全局坐标系；
13、通过表面重建法将无序的点云数据转化为有序的三维模型，得到结构化三维点云模型；再将结构化三维点云模型融合至目标拍摄场景的影像资料中，获得目标拍摄场景的三维影像资料。
14、进一步的，通过统计滤波法去除三维点云信息中噪声点和无效点，之后包括：
15、提取滤除的噪声点的数量；
16、根据每个所述噪声点与所述噪声点周围的点云数据的距离获取每个噪声点的离散因子；其中，所述噪声点周围的点云数据是指分布状态下所述点云数据与噪声点之间的距离小于预设的距离阈值的点云数据，并且，所述离散因子通过如下公式获取：
17、
18、其中，l表示每个噪声点对应的离散因子；n表示每个噪声点对应的周围的点云数据的个数；di表示分布状态下的第i个点云数据与所述噪声点之间的距离；dp表示去除三维点云信息中噪声点和无效点之后的点云数据之间的数据距离平均值；λi表示分布状态下的噪声点对应的周围的点云数据中的第i个点云数据的权重值；λz表示噪声点对应的权重值；
19、通过所述每个噪声点的离散因子获取所述点云数据中的噪声点评价系数；其中，所述噪声点评价系数通过如下公式获取：
20、
21、其中，u表示噪声点评价系数；m表示噪声点的数量；li表示第i个噪声点对应的离散因子；λ01表示m个噪声点的权重平均值；λ02表示去除三维点云信息中噪声点和无效点之后的点云数据的权重平均值；
22、当所述噪声点评价系数超过预设的系数阈值时，则进行点云数据异常报警。
23、进一步的，所述s4中三维影像资料中的时间维度信息为目标拍摄场景的影像资料的采集日期和采集时间。
24、进一步的，所述s4中设定目标物体与参照物体的测距时间节点以及一次性测距时长，具体为：
25、根据变电站的工作时间与工作属性，将其划分为工作日与非工作轮值日，获取工作日与非工作轮值日中施工车辆和作业人员的数量，根据施工车辆和作业人员的数量划分不同等级的测距次数以及测距时间节点；待三维影像资料中的时间维度信息变化至指定测距时间节点时，根据一次性测距时长自动对目标物体与参照物体之间的距离进行计算。
26、进一步的，所述s5中根据第一测距点与第二测距点的坐标信息计算出目标物体与参照物体之间的距离参数，具体为：利用欧氏距离公式计算目标物体与参照物体之间的距离参数，通过以下公式计算:
27、
28、其中，d代表距离参数，(x1、y1、y1)代表第一测距点的坐标信息，(x2、y2、z2)代表第二测距点的坐标信息。
29、进一步的，所述s4中设定目标物体与参照物体的测距时间节点以及一次性测距时长后，还对目标物体与参照物体的距离参数设定不同等级的预警阈值，确保施工车辆和作业人员的安全；设定不同等级的预警阈值，具体为：将预警阈值依次设定为三级预警，即：前方安全范围内有/无参照物体；二级预警，即：在必定间隔范围内有/无参照物体；一级预警，即：在更近的间隔范围内有/无参照物体；每级预警具有相应的参数范围，当目标物体与参照物体之间的距离参数分别超出每级预警范围时，则在后台客户端对应发出蓝灯、黄灯、红灯预警提示。
30、进一步的，所述s3中第一测距点包括：变电站内目标施工车辆和作业人员，第二测距点包括：变电站内正常设备。
31、进一步的，所述s1中获取变电站内目标拍摄场景的影像资料和三维点云信息，具体包括以下步骤：
32、确定拍摄场景：拍摄前确定变电站内目标拍摄场景，根据目标拍摄场景确定机位个数；
33、布置机位点：根据目标拍摄场景的具体情况，结合机位个数布设摄像机位置，并摆放摄像机，确定拍摄的角度、视角以及画面的大小；
34、安排拍摄顺序：根据目标拍摄场景和各摄像机的位置，安排各个镜头的拍摄顺序，保证整个拍摄顺利完成；
35、录制画面：使用多个摄像机进行录制，并将拍摄画面进行保存；
36、后期制作：将各个摄像机所拍摄的画面进行后期制作，包括：剪辑、调色及特效处理，最终形成完整的变电站内目标拍摄场景的多方位、多角度的影像资料。
37、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
38、1、本发明，通过根据变电站内工作时间与工作属性，将其划分为工作日与非工作轮值日，根据工作日属性及其所属施工车辆和作业人员的数量划分不同等级的测距次数以及测距时间节点；待时间维度信息变化至指定测距时间节点时，按照一次性测距时长自动对目标物体与参照物体之间的距离进行计算，从而实现在确保变电站内施工车辆和作业人员与站内设备之间处于安全距离的同时，在工作期间内优化了测距节奏，避免在无效时间段内浪费测距资源。
39、2、本发明，通过设定三种等级的预警阈值，三级预警，即：前方安全范围内有/无参照物体；二级预警，即：在必定间隔范围内有/无参照物体；一级预警，即：在更近的间隔范围内有/无参照物体；每级预警具有相应的参数范围，当目标物体与参照物体之间的距离参数分别超出每级预警范围时，则在后台客户端对应发出蓝灯、黄灯、红灯预警提示；由此为施工车辆和作业人员的安全管控提供有效依据，继而提高了变电站内工作环境的安全性。
1.基于多摄像机的变电站目标测距方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于多摄像机的变电站目标测距方法，其特征在于：所述s1中布设多个摄像机机位点包括：布设多个摄像机机位点与一个激光雷达机位点；其中，摄像机用于采集变电站内目标拍摄场景的图像信息，激光雷达用于采集变电站内目标拍摄场景的三维空间坐标信息。
3.根据权利要求1所述的基于多摄像机的变电站目标测距方法，其特征在于：所述s2中将变电站内目标拍摄场景的三维点云信息标注在目标拍摄场景的影像资料中，具体包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的基于多摄像机的变电站目标测距方法，其特征在于：通过统计滤波法去除三维点云信息中噪声点和无效点，之后包括：
5.根据权利要求1所述的基于多摄像机的变电站目标测距方法，其特征在于：所述s4中三维影像资料中的时间维度信息为目标拍摄场景的影像资料的采集日期和采集时间。
6.根据权利要求1所述的基于多摄像机的变电站目标测距方法，其特征在于：所述s4中设定目标物体与参照物体的测距时间节点以及一次性测距时长，具体为：
7.根据权利要求1所述的基于多摄像机的变电站目标测距方法，其特征在于：所述s5中根据第一测距点与第二测距点的坐标信息计算出目标物体与参照物体之间的距离参数，具体为：利用欧氏距离公式计算目标物体与参照物体之间的距离参数，通过以下公式计算:
8.根据权利要求1所述的基于多摄像机的变电站目标测距方法，其特征在于：所述s4中设定目标物体与参照物体的测距时间节点以及一次性测距时长后，还对目标物体与参照物体的距离参数设定不同等级的预警阈值，确保施工车辆和作业人员的安全；设定不同等级的预警阈值，具体为：将预警阈值依次设定为三级预警，三级预警为前方安全范围内有无参照物体；二级预警为在必定间隔范围内有无参照物体，一级预警为在更近的间隔范围内有无参照物体，每级预警具有相应的参数范围，当目标物体与参照物体之间的距离参数分别超出每级预警范围时，则在后台客户端对应发出蓝灯、黄灯、红灯预警提示。
9.根据权利要求1所述的基于多摄像机的变电站目标测距方法，其特征在于：所述s3中第一测距点包括：变电站内目标施工车辆和作业人员，第二测距点包括：变电站内正常设备。
10.根据权利要求9所述的基于多摄像机的变电站目标测距方法，其特征在于：所述s1中获取变电站内目标拍摄场景的影像资料和三维点云信息，具体包括以下步骤：
