计算机辅助设计与图形学学报

作者：任志雄, 许佳敏, 许威威

关键词：点云, 红外图像, 光栅化, 数字孪生

红外相机在智能电网的布局优化、设备监测和故障诊断方面得到广泛应用, 红外图像与点云的融合技术在电力行业也备受瞩目. 将其与现有系统有效结合成为亟待解决的关键问题. 为了实现单幅红外图像与点云的高效融合与显示, 同时确保服务器的灵活部署并解耦与现有系统功能, 提出了红外-点云的高精度注册及其微服务数字孪生系统. 该系统采用了在服务器端进行计算和优化数据更新策略的方法. 首先, 通过红外与点云图像配准算法计算匹配特征点, 在点云场景中计算出红外图像特征点的三维坐标; 其次, 利用 PnP 算法计算红外相机的位姿, 确保红外图像与点云场景的准确对齐; 最后, 通过光栅化算法获取投影信息, 将红外图像的红外值映射到三维点云上, 实现高效的融合. 该系统应用于电力设备红外监测系统, 在真实的大规模室外场景经实验证明, 特征匹配的正确率大于96.17%, 正确匹配的平均投影误差小于 7 个像素.

来源：2025年第9期

《计算机辅助设计与图形学学报》期刊编辑部

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