基于物理环境感知的无线环境重构方法及装置与流程

本发明涉及无线环境重构，尤其涉及一种基于物理环境感知的无线环境重构方法及装置。

背景技术：

1、随着无线通信技术的快速发展，作为电力有线光纤通信的补充手段，无线通信对电力配用业务的支持能力已经得到众多的认可，并且越来越多的地方也将无线技术纳入到当地智能电网的建设中，以解决配用电智能全覆盖，信息全采集等技术难题。

2、为了进行电力无线专网规划，通常需要根据无线信号的当前传播环境，构造无线信道模型。而利用环境感知技术和重构方法，感知环境中的障碍物、移动散射体等信息，对无线环境数据进行实时采集和三维环境重构建模，有助于更好的构造无线信息模型。

3、目前，在进行三维环境重构过程中，一般需要进行运动结构恢复处理、多视点立体视觉处理和点云处理。然而，电力无线专网面临的物理环境复杂，可能涉及室内环境或室外环境，且涉及室外环境时不同区域对应的环境特征也可能具有较大区别。但是，目前还没有关于电力方面且通用性强的无线环境重构技术的相关研究。

4、如中国专利cn201710954079.5，公开日2018年02月16日，一种利用三维视觉重建技术的信道建模方法和装置，通过用户设备从传感器获取当前传播环境的图像数据；根据所述图像数据对所述当前传播环境进行三维重构，得到当前传播环境的三维重构模型；所述三维重构模型包括：所述当前传播环境中包括的各物体各自的特征点的坐标，所述坐标为所述当前传播环境对应的坐标系中的坐标；根据所述三维重构模型，得到所述当前传播环境下满足预设信道测量配置参数的无线信号对应的无线信道模型，使本发明的利用三维视觉重建技术的信道建模方法获取无线信道模型的效率和准确度均较高。虽然其公开了根据图像数据对当前传播环境进行三维重构，但其侧重于如何根据得到的三维重构模型，得到无线信道模型，而没有对如何进行三维环境重构进行深入研究。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种基于物理环境感知的无线环境重构方法及装置，以解决目前难以实现针对电力方面且通用性强的无线环境重构的问题。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种基于物理环境感知的无线环境重构方法，包括：

3、获取当前无线传播环境的图像数据；

4、基于预设电力场景检测模型对所述图像数据进行场景检测，获得当前无线传播环境对应的目标电力场景；

5、根据所述图像数据，生成当前无线传播环境对应的初始点云数据；

6、根据所述图像数据与所述目标电力场景对应的标准图像数据，对所述初始点云数据进行修正；

7、根据修正的点云数据进行网格重建，获得当前无线传播环境对应的重构环境模型。

8、在一种可能的实现方式中，所述预设电力场景检测模型的训练过程包括：

9、获取不同无线传播环境对应的训练图像数据，并提取所述训练图像数据中包括的业务终端类型和覆盖范围；

10、基于所述业务终端类型和所述覆盖范围训练预设聚类模型，得到预设电力场景检测模型。

11、在一种可能的实现方式中，根据所述图像数据与所述目标电力场景对应的标准图像数据，对所述初始点云数据进行修正，包括：

12、计算所述图像数据对应的目标业务终端类型和所述标准图像数据对应的标准业务终端类型的相似度，并计算所述图像数据对应的目标覆盖范围和所述标准图像数据对应的标准覆盖范围的差值；

13、根据所述相似度和所述差值对所述初始点云数据进行修正。

14、在一种可能的实现方式中，计算所述图像数据对应的目标业务终端类型和所述标准图像数据对应的标准业务终端类型的相似度，包括：

15、根据所述图像数据对应的各个目标业务终端类型的目标业务终端的材质、相对位置和几何信息，确定所述图像数据对应的关键业务终端类型；

16、计算所述图像数据对应的关键业务终端类型和所述标准图像数据对应的标准业务终端类型的相似度。

17、在一种可能的实现方式中，根据所述相似度和所述差值对所述初始点云数据进行修正，包括：

18、判断所述相似度是否大于或等于设定相似度阈值；

19、若所述相似度大于或等于所述设定相似度阈值，则根据所述差值对所述初始点云数据进行偏移修正；

20、若所述相似度小于所述设定相似度阈值，则根据所述相似度的倒数对所述初始点云数据进行扩展，并根据所述差值对所述扩展后的初始点云数据进行偏移修正。

21、在一种可能的实现方式中，根据所述相似度的倒数对所述初始点云数据进行扩展，并根据所述差值对所述扩展后的初始点云数据进行偏移修正，包括：

22、以所述初始点云数据中每个点云数据作为圆心，以每个点云数据与所述相似度的倒数的乘积为半径，在所述圆心和所述半径构成的圆内扩展点云数据；

23、根据所述差值分别对所述初始点云数据和在所述圆心和所述半径构成的圆内扩展的点云数据进行偏移修正。

24、在一种可能的实现方式中，所述的基于物理环境感知的无线环境重构方法，还包括：获取毫米波雷达针对当前无线传播环境采集的辅助点云数据；

25、在根据修正的点云数据进行网格重建，获得当前无线传播环境对应的重构环境模型之前，还包括：

26、根据所述辅助点云数据对修正的点云数据进行校对；

27、所述根据修正的点云数据进行网格重建，获得当前无线传播环境对应的重构环境模型，包括：

28、根据校对后的点云数据进行网格重建，获得当前无线传播环境对应的重构环境模型。

29、在一种可能的实现方式中，根据所述辅助点云数据对修正的点云数据进行校对，包括：

30、依次计算所述辅助点云数据中的每个点云数据与修正的点云数据中的每个点云数据之间的差异度；

31、将所述差异度大于设定差异阈值的点云数据删除，获得校对后的点云数据。

32、第二方面，本发明实施例提供了一种基于物理环境感知的无线环境重构装置，包括：

33、获取模块，用于获取当前无线传播环境的图像数据；

34、第一处理模块，用于基于预设电力场景检测模型对所述图像数据进行场景检测，获得当前无线传播环境对应的目标电力场景；

35、第二处理模块，用于根据所述图像数据，生成当前无线传播环境对应的初始点云数据；

36、第三处理模块，用于根据所述图像数据与所述目标电力场景对应的标准图像数据，对所述初始点云数据进行修正；

37、第四处理模块，用于根据修正的点云数据进行网格重建，获得当前无线传播环境对应的重构环境模型。

38、在一种可能的实现方式中，所述第三处理模块，具体用于：

39、计算所述图像数据对应的目标业务终端类型和所述标准图像数据对应的标准业务终端类型的相似度，并计算所述图像数据对应的目标覆盖范围和所述标准图像数据对应的标准覆盖范围的差值；

40、根据所述相似度和所述差值对所述初始点云数据进行修正。

41、本发明实施例提供一种基于物理环境感知的无线环境重构方法及装置，通过获取当前无线传播环境的图像数据，并基于预设电力场景检测模型对图像数据进行场景检测，获得当前无线传播环境对应的目标电力场景；在根据图像数据，生成当前无线传播环境对应的初始点云数据后，根据图像数据与目标电力场景对应的标准图像数据，对初始点云数据进行修正；从而根据修正的点云数据进行网格重建，获得当前无线传播环境对应的重构环境模型。进而可以针对任何电力场景下的无线传播环境进行重构，通用性强，且能够获得较好的重构效果。