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【顶尖】35KV变电站仿真系统技术方案顶尖35KV变电站仿真系统技术方案简介本文档旨在提供一份顶尖35KV变电站仿真系统技术方案。
技术方案旨在模拟和评估变电站的运行情况，并提供数据分析和决策支持。
以下是方案的主要内容：1. 技术概述35KV变电站仿真系统是基于先进的计算机仿真技术和电力系统理论而设计开发的。
系统的目标是模拟变电站的各个组成部分，包括变压器、断路器、隔离开关、控制装置等。
通过实时监测和分析各个部件的运行数据，系统可以提供变电站运行状态的仿真结果。
2. 关键功能（1）电力系统仿真：系统能够模拟35KV变电站的电力系统，并实时计算各个设备之间的电流、电压等电力参数。
仿真结果可以帮助运行人员进行电力负荷分析和设备运行状态评估。
（2）数据采集与分析：系统具备数据采集功能，可以实时采集各个设备的运行数据，并对数据进行分析和处理。
通过数据分析，可以发现设备故障、异常运行等问题，并提供相关的决策支持。
（3）告警与预警功能：系统能够根据设定的规则和阈值，对设备的运行状态进行监测，并及时发出告警和预警信息。
运行人员可以及时采取措施，以避免设备故障和停电等问题的发生。
3. 技术优势（1）精确度高：系统使用先进的电力系统模型和计算方法，能够准确地模拟变电站的运行情况，并提供可靠的仿真结果。
（2）实时性强：系统能够实时采集和处理各个设备的运行数据，并实时更新仿真结果和告警信息，以满足实时监控的需求。
（3）用户友好：系统界面简洁明了，操作简单方便，用户可以轻松地进行数据查看、分析和决策。
4. 技术实施系统的实施分为以下几个步骤：（1）需求分析：根据变电站的具体需求，明确系统的功能和性能要求。
（2）系统设计：设计系统的整体架构、数据库结构和用户界面。
（3）系统开发：根据系统设计的要求，进行系统的编码、测试和部署。
（4）系统验收：根据需求和设计文档，进行系统的测试和验收。
（5）系统运维：提供系统的维护和更新，确保系统的稳定运行和持续改进。
第1篇一、前言变电站作为电力系统的重要组成部分，其运行安全、稳定直接关系到整个电力系统的正常运行。
随着我国电力事业的快速发展，变电站的数量和规模不断扩大，对变电站工作人员的要求也越来越高。
为了提高变电站工作人员的业务水平，确保变电站安全稳定运行，特制定本变电站培训计划及方案。
二、培训目标1. 提高变电站工作人员的业务技能，使其能够熟练掌握变电站设备的操作、维护和故障处理方法。
2. 增强变电站工作人员的安全意识，提高其安全操作技能，降低事故发生率。
3. 提升变电站工作人员的团队协作能力，提高工作效率。
4. 满足变电站生产、运行、检修等各个岗位对人才的需求。
三、培训对象1. 变电站新入职员工2. 变电站现有员工3. 变电站管理人员4. 变电站设备厂家技术人员四、培训内容1. 变电站基础知识（1）电力系统基本原理（2）变电站设备分类及功能（3）变电站运行方式及调度原则2. 变电站设备操作与维护（1）变压器、断路器、隔离开关等设备的操作方法（2）变压器、断路器、隔离开关等设备的维护保养（3）继电保护装置的配置、调试及维护3. 变电站故障处理与事故预防（1）变电站常见故障及处理方法（2）变电站事故案例分析及预防措施（3）应急处理预案及演练4. 变电站安全管理与规章制度（1）变电站安全管理制度（2）变电站操作规程（3）变电站事故报告制度5. 变电站设备厂家技术培训（1）设备厂家技术人员讲解设备性能及操作要点（2）设备厂家技术人员现场指导设备操作与维护五、培训方式1. 理论培训：采用集中授课、案例分析、研讨交流等方式进行。
2. 实践操作：在变电站现场进行设备操作、维护、故障处理等实际操作培训。
3. 案例分析：通过分析变电站事故案例，总结经验教训，提高安全意识。
4. 模拟演练：组织变电站工作人员进行应急处理预案模拟演练，提高应对突发事件的能力。
5. 现场指导：邀请设备厂家技术人员现场指导设备操作与维护。
六、培训时间1. 新员工培训：入职前进行为期1个月的集中培训。
目录一、项目分析及技术资料 ................................................................................................. - 1 -2.1 总体要求................................................................................................................... - 1 -2.2 建设方案................................................................................................................... - 1 -三、服务实施总体方案...................................................................................................... - 2 -3.1规划设计思路........................................................................................................... - 2 -3.1.1 调控一体仿真培训设备改造调试部分建设方案 .............................. - 2 -3.1.2 调控一体仿真培训网络部分建设方案 ................................................ - 4 -3.2故障响应服务方案.................................................................................................. - 6 -3.2.1售后服务体系............................................................................................... - 6 -3.2.2售后服务策略............................................................................................. - 10 -四、服务实施策略与技术流程 ...................................................................................... - 12 -4.1供货清单一览表 .................................................................................................... - 12 -4.2 工程施工方案........................................................................................................ - 14 -4.2.1项目部建设.................................................................................................. - 14 -4.2.2项目部人员结构、专业配备.................................................................. - 15 -4.2.3施工工艺方案............................................................................................. - 18 -4.2.4劳动力安排计划 ........................................................................................ - 21 -4.2.5施工机械设备配备情况及进场计划 .................................................... - 21 -五、服务实施数据（设备）安全控制措施 ............................................................... - 22 -六、服务实施进度控制措施........................................................................................... - 24 -6.1项目实施和管理 .................................................................................................... - 24 -6.1.1项目实施人员安排.................................................................................... - 24 -6.1.2项目实施人员管理.................................................................................... - 24 -6.1.3项目实施支持小组职责范围.................................................................. - 26 -6.2项目实施流程......................................................................................................... - 27 -6.2.1项目进度计划............................................................................................. - 28 -6.2.2项目现场实施............................................................................................. - 28 -七、服务实施质量控制措施........................................................................................... - 30 -7.1工程质量控制措施................................................................................................ - 30 -7.2 系统测试方案........................................................................................................ - 33 -八、服务实施组织机构.................................................................................................... - 34 -一、项目分析及技术资料2.1 总体要求本工程的建设范围为：在电力公司培训中心专业实训基地新大楼9楼两个教室建设“调控一体仿真培训系统”所需的设备及网络系统。
变电站仿真模拟培训系统技术报告一、概述众所周知，大型变电站所承载的都是超高压电，这些超高压电经过变电站输送到周边各个地区。
如果变电站出现了问题，将对周边地区产生非常大的影响，而变电站工作人员的操作将直接关系到变电站的正常运行，所以就需要他们都能非常正确的执行每次操作，不能犯任何可能导致变电站出现问题的错误。
要做到这样，则需要对这些人员进行培训、教育与培养。
早期的培训大都是经过理论讲解和现场实习，通过实际操作经验的积累来完成的，这种培训方式因是在实际运行的系统上进行操作，不仅培训成本高、培训时间长，而且有些故障只能在实际发生时才能得到实际操作的机会，致使一部分知识只有感性认识，得不到实际操作的锻炼。
随着系统规模的加大、复杂程度的提高，特别是造价日益昂贵，训练时因操作不当引起的破坏而带来的损失大大增加，因此，提高系统运行安全性、可靠性事关重大。
为解决这些问题，出现了培训仿真系统，模拟实际系统的工作状况和运行环境，以避免运用实际系统时可能带来的危险性及高昂的代价。
500KV变电站仿真模拟培训系统集仿真技术、3D图形图象技术、数据库等技术于一体，依据变电所电力设备实物、一次设备和二次设备进行设计，如主控室、继保室、控制屏、保护屏及设备连接状况，可在一次设备、二次设备以及监控画面上进行相应操作，采用鼠标和键盘相结合的操作方式，简单、直观、易学。
由于是在3D的虚拟环境中操作，操作人员能很快熟悉要操作的实际设备，提高了培训效率，缩短了培训周期。
结合仿真系统中3D角色的动作，进一步提高了操作人员实际操作的能力，避免产生误操作以及一些不规范的操作，从而确保电网安全、可靠、经济运行。
二、设计思路由于该系统是一套完整的3D仿真系统，所以第一步工作是要把整个变电站场景模拟出来。
这一步可以分成2部分，一部分，是做出一个完整的变电站模型，这部分工作主要靠美工来做；另一部分，是选取并使用合适的工具把美工做的模型表现出来，这部分工作则需要程序员来做。
变电站培训仿真系统
李树鸿;张炳达;等
【期刊名称】《天津电力技术》
【年(卷),期】1995(000)002
【摘要】本文介绍天津大学发电教研室研制的变电站培训仿真系统的硬件组成和仿真功能，对提高变电站运行人员管理水平有较高的推广价值。
【总页数】5页(P15-19)
【作者】李树鸿;张炳达;等
【作者单位】天津大学;天津大学
【正文语种】中文
【中图分类】TM63
【相关文献】
1.具有协作培训特点的变电站培训仿真系统 [J], 刘长胜;张炳达;谢世伟
2.基于预仿真策略的变电站培训仿真系统 [J], 张炳达;李银芝
3.智能变电站培训仿真系统的研究与开发 [J], 张丰;郭碧媛;朱菁;高秋峰;陈余航
4.基于HLA的变电站培训仿真系统开发 [J], 王兴洋;董海波
5.220kV变电站主设备继保自动化培训仿真系统的开发与设计 [J], 吴罡明;王志军因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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1.1输电线路带电作业教学考核一体仿真培训平台1.1.1 平台功能（1）仿真操作功能：基于标准化作业方法，模拟典型作业项目中的真实环境、操作流程、作业方法。
可对输电线路带电作业项目进行仿真操作，对作业工况进行三维展示，并对重点操作环节进行细致演示，仿真效果真实直观。
针对不同的培训对象，搭建不同的虚拟的三维作业场景，学员通过各种虚拟外设与虚拟环境发生交互，操作虚拟电工完成整个作业的各个环节，并可利用虚拟环境提供的视觉、听觉和触觉反馈，获得到几近真实的虚拟培训感受，从而达到真实培训效果。
（2）资料查询功能：作为一个在线帮助系统，它涵盖了输电线路带电作业基本原理、标准、技术规程、工器具资料、作业指导书、项目资料等各项系统、权威、形象的研究成果资料，并以文字、图像、语音、视频、动画等多种形式对项目及工器具资料进行展示，方便受训学员实时查询、学习。
（3）在线考试功能：提供理论和仿真操作两种考核方式，可从理论和现场实践双重角度去考察员工的学习情况和作业水平。
其中，理论考试依据需依据南网相关安全生产法规、标准化作业指导书等规程导则，建立带电作业题库，根据不同考核需求动态配置考题，供在线考试使用，可提供试卷自动生成、自动判分、考试结果分析等功能；仿真操作考核以专用仿真硬件系统为媒介，对典型项目进行实际操作的考核，考核的内容包括：作业项目的流程、作业前的工器具检查、作业过程中的工器具使用选择等，实现对各级管理人员和生产技术人员知识技能水平的考核评价。
1.1.2 培训项目（1）培训管理：可以通过设置在仿真操作过程中的考点或者专用题库对学员进行学习效果考核，建立受训学员电子档案，可对培训人员信息、受训状态、成绩进行新增、修改、删除等操作，可对错误列表、配置信息等进行管理和维护，并对培训情况进行全程跟踪，确保培训效果；（2）操作考核，以配套硬件系统为媒介，对典型项目进行实际操作的考核，考核的内容包括：作业项目的流程、作业前的工器具检查、作业过程中的工器具使用选择、重要的作业细节等；（3）培训项目本输电线路带电作业教学考核一体培训平台可开展的教学仿真项目包括但不限于以下46个作业项目：输电线路带电作业项目列表1.1.3 配套硬件设备输电线路带电作业教学考核一体机需采用一体化设计，符合人机工程学，具体配置如下：（1）3D显示器：支持分辨率1920*1080，通过NVIDIA 3D Vision认证；（2）触摸屏：支持分辨率1920*1080，17寸电容触摸屏；（3）主机一（3D）：酷睿Core i7 7700K中央处理器；8GB内存，1TB机械硬盘，NVIDIA GTX 960显卡，电源为650W。
一、前言为确保变电站安全、稳定、高效运行，提高变电站员工的专业技能和综合素质，根据国家电网公司相关要求，结合本变电站实际情况，特制定本培训计划及方案。
二、培训目标1. 提高变电站员工的安全意识和安全技能，确保变电站安全生产；2. 提升变电站员工的专业知识和操作技能，提高变电站设备运行维护水平；3. 增强变电站员工的服务意识，提高客户满意度；4. 培养一支高素质、专业化的变电站管理团队。
三、培训对象1. 变电站全体员工；2. 新入职员工；3. 岗位调整或晋升员工；4. 特殊时期或特殊任务下的应急培训。
四、培训内容1. 安全生产法规、规程及制度；2. 变电站设备原理、结构及操作；3. 变电站运行维护、故障处理；4. 电力市场营销、客户服务；5. 信息技术、网络知识；6. 团队协作、沟通技巧；7. 应急处理能力。
五、培训方式1. 理论培训：邀请专家、学者进行授课，采用讲座、研讨、案例分析等形式；2. 实践操作：现场教学、模拟操作、跟班作业；3. 体验式培训：开展安全生产演练、应急处理演练等；4. 在线学习：利用网络平台，开展远程培训、在线考试；5. 外出培训：组织员工参加外部培训、学术交流等活动。
六、培训计划1. 制定年度培训计划，明确培训目标、内容、方式及时间安排；2. 每季度开展一次安全生产培训，提高员工安全意识；3. 每半年开展一次专业知识和操作技能培训，提升员工业务水平；4. 每年组织一次团队协作、沟通技巧培训，增强团队凝聚力；5. 根据实际情况，开展专项培训，满足特殊需求。
七、培训考核1. 培训结束后，进行考核，考核方式包括笔试、实操、答辩等；2. 考核结果作为员工晋升、评优的重要依据；3. 对考核不合格的员工，进行补训，直至合格。
八、总结通过实施本培训计划及方案，全面提升变电站员工的专业技能和综合素质，为变电站安全、稳定、高效运行提供有力保障。
变电运行仿真培训与考核大纲Ⅰ岗前培训与考核大纲1 培训对象及目标1.1 培训对象培训对象是新上岗或转岗的变电运行值班员，要求具有本专业或相关专业中专及以上文化程度(或具有同等学力)。
1.2 培训目标培训目标是通过变电运行仿真培训，使学员掌握变电运行岗位所需的相关规章制度；掌握常规工作和设备巡视的主要内容；掌握倒闸操作的原则和过程；能够处理简单异常和事故。
重点培养其独立完成常规工作、设备巡视和常见倒闸操作的能力，以及综合运用专业知识分析和处理运行中一般性异常和事故的能力。
2 培训内容及要求2.1 仿真系统及设备2.1.1 培训要求(1)掌握仿真变电所电气设备的基本结构、工作原理、作用及运行参数；(2)掌握仿真变电所各电气系统的组成、接线方式及运行方式；(3)掌握仿真变电所继电保护、自动装置的工作原理及运行方式；(4)掌握仿真变电所继电保护、自动装置的配置原则；(5)掌握仿真变电所盘面上各开关、仪表、信号、连接片的作用及操作方法；(6)掌握仿真变电所五防开票系统的使用；(7)掌握仿真变电所综合自动化系统的基本组成、工作原理及运行方法；(8)掌握变电所仿真机的基本组成、工作原理、操作方法及注意事项；(9)掌握电力系统通信设备的使用方法。
2.1.2 培训内容(1)熟悉仿真变电所一次系统及设备。
1)仿真变电所涉及的电力系统基本构成；2)变电所一次系统；3)所用电交流系统；4)所用电直流系统；5)变压器、断路器、隔离开关、互感器、电抗器、电容器、母线等主要电气设备；6)无功补偿装置；7)防雷设备与接地装置。
(2)熟悉仿真变电所二次系统及设备1)主变压器保护；2)母线保护；3)断路器保护；4)电抗器保护；5)电容器保护；6)线路保护；7)无功补偿装置保护；8)同期装置；9)重合闸装置；lO)安稳装置(包括低频减负荷装置)；11)五防系统；12)综合自动化系统；13)电力系统通信装置。
(3)熟悉仿真机设备及操作。
变电站仿真培训系统三维实操教案设计与实现一、引言变电站作为电力系统的重要组成部分，起着输电、变压和配电的关键作用。
为了提高变电站人员的实操技能，传统的培训方法已经难以满足实际需求。
本教案旨在设计和实现一套基于三维仿真技术的变电站实操培训系统，以提高培训效果和参与度。
二、教学目标1. 了解变电站的基本结构、功能和操作流程；2. 掌握变电站设备的安全操作技能；3. 熟悉各类设备的故障排除方法；4. 提高对紧急情况的应对能力。
三、教学方法本教案采用三维实操仿真技术结合传统教学方法，在教学过程中重点突出实操环节，通过虚拟的变电站场景和设备操作界面，提升学习者的实操能力和技术水平。
四、教学内容1. 变电站结构与功能a. 变电站的基本组成部分b. 变电站的功能和作用c. 不同类型变电站的特点和应用领域2. 变电设备操作技能a. 高压开关柜的操作流程和要点b. 变压器的运行与维护c. 断路器的操作和保养d. 隔离开关的使用方法3. 故障排除与维修a. 设备故障的识别和分类b. 常见故障排查方法c. 故障维修流程和注意事项4. 紧急情况应对a. 灭火器的使用和灭火技巧b. 人员伤害和电器事故的急救措施c. 紧急停电和抢修措施五、教学步骤1. 展示与讲解变电站三维场景通过三维仿真软件展示真实的变电站场景，讲解变电站的基本结构和设备布置。
2. 设备操作学习学员通过三维场景中的设备操作界面，学习并模拟实操变电站设备，掌握安全操作技能。
3. 输电线路故障排除将虚拟的故障线路引入场景中，要求学员通过真实的操作步骤排除故障，提高故障诊断能力。
4. 模拟紧急情况处理设计紧急事故场景，学员根据实操操作要求，模拟处理灭火、救护、停电等紧急情况，提高应急处置能力。
六、教学评估通过教学实操的过程中，可以对学员的操作技能、交互能力和解决问题的能力进行评估。
同时，采用问卷或测试形式，收集学员对教学效果和系统体验的反馈。
七、教学效果与优势1. 实战模拟：通过三维仿真技术，使学员能够接触真实的场景和设备，提高实操能力。
1.项目背景1.1概况及目标目前作为虚拟现实及增强现实应用基础的电力三维模型大多停留在外观仿真，缺乏对电力设备真实尺寸与电气信息的应用，制约了 VR/AR 培训或是生产上的应用。
三维变电站仿真项目开发周期长、专业性强，缺乏一种快速构建三维变电站的方法。
变电站数据来自于多个不同的数据管理系统，在时间维度和空间维度上相互孤立，同时显示形式不形象、不直观，二维平面和杂多的数字累积是枯燥乏味的，三维仿真变电站应发挥其空间感强的优势。
现阶段电力行业的 VR/AR应用更多的是针对虚拟信息的显示，缺乏与真实世界的联系，需在之前的 VR/AR 科技项目基础上，继续探索电力行业的 VR/AR 应用与现实世界的进一步融合方式。
本项目拟开发一套变电站仿真培训系统，通过配置220kV、500kV变电站与实训变电站完全一致，实现变电站虚拟作业场景及三维设备模型的自动生成，实现培训任务可配置，增加了培训的灵活性；通过检修评价模型的建立，实现对受训人员在仿真培训系统上的应用效果更为全面客观的考核，提高了培训的有效性；通过网络缓存机制的建立，降低了仿真培训系统运行延迟，提高了培训效率。
对于变电专业人员，按照设备检修相关岗位，进行任务分解；对检修人员,系统提供变电站重要设备的三维拆卸组装演示以增加其对设备结构的了解,改进和完善检修工艺。
检修人员在进行现场检修前可以通过系统获取工作现场的危险点信息,以提前做好安全措施。
基于沉浸式虚拟技术为变电站仿真系统构造虚拟环境,大大提高变电站场景的真实感和沉浸感,为变电站全业务仿真系统带来技术上的飞跃。
1.2研究成果及服务内容（1）开发一套变电站岗位仿真培训软件系统，覆盖220kV、500kV等不同电压等级的变电站典型作业项目，模拟变电站岗位项目作业流程，实现基础教学、仿真操作、资料查询等基本功能；（2）构建基于200kV、500kV各种电压等级电网主流厂家电力设备零部件的三维模型系统一套；（3）通过岗位评价模型的建立，实现对受训人员在仿真培训系统上的应用效果更为全面客观的考核，提高了培训的有效性；通过网络缓存机制的建立，降低了仿真培训系统运行延迟，提高了培训效率。
2.项目主要研究内容2.1变电站培训内容变电站培训内容严格参照南方电网公司检修规程、规范执行，以现场培训内容、设备三维模型设计图以及检修作业指导书为依据。
培训内容，应包括以下内容：1.变电站电力设备的动作过程、整体结构展示2.变电站电力设备解体、调试方法、回路电阻实验方法2.2技术关键点与技术方法2.2.1确定变电站仿真培训系统的软件、硬件平台架构及实现方式收集国内外变电站检修领域相关研究成果及实践经验，充分调研贵州电网公司变电站培训相关资料，进行系统整理，明确项目功能需求，集中准备素材，确定变电站仿真培训系统的软件、硬件平台架构及实现方式。
2.2.2研究变电站仿真培训方法，完成仿真培训系统架构设计深入研究虚拟现实技术在仿真培训领域的应用，形成变电站检修仿真培训技术；建立作业变电站三维场景库、设备模型库、工器具模型库；1)建立变电站三维场景库建立变电站三维场景库，收集变电站场景及周边环境资料，按照真实环境进行建模。
2)建立设备模型库收集、整理、统计资料，对变电站电力设备进行分类管理，如：母线、变压器、互感器、避雷器、保护装置等。
在此基础上，根据相应的实物图和尺寸数据对各类设备进行三维建模。
3)建立工器具模型库收集、整理变电站检修作业的各种工器具资料，根据实际作业要求，将工器具分为绝缘工具、金属工具、安全工具、辅助工具等几类进行管理。
根据各个工器具的实际尺寸进行三维建模。
4)建立运行方式库，使变电站有不同运行方式；研究变电站结构特点及检修技术要求，编制仿真培训开发脚本文件，开发变电站检修仿真培训软件2.2.2.1变电站三维模型构建方法研究及三维模型配置模块利用检校过的单反相机来采集原始影像数据，利用3Dmax建模工具将收资采集的图像模型快速建模，还原设备真实场景及模型。
变电站三维模型构建方法的研究主要包括二个方面：三维精确数据采集、三维模型精确重构。
其输出成果为变电站三维模型配置模块。
1）三维精确数据采集我们采用照片建模技术来实现三维精确数据采集。
照片建模技术，是指通过相机等设备对物体进行采集照片，经计算机进行图形图像处理以及三维计算，从而全自动生成被拍摄物体的三维模型的技术，属于三维重建技术范畴，涉及到计算机几何、计算机图形学、计算机视觉、图像处理、数学计算等学科。
基于图像的建模和绘制(Image-Based Modeling andRendering,IBMR)是当前计算机图形学界一个极其活跃的研究领域。
同传统的基于几何的建模和绘制相比，IBMR技术具有许多独特的优点。
基于图像的建模和绘制技术给我们提供了获得照片真实感的一种最自然的方式，采用IBMR技术，建模变得更快、更方便，可以获得很高的绘制速度和高度的真实感。
IBMR的最新研究进展已经取得了许多丰硕的成果，并有可能从根本上改变我们对计算机图形学的认识和理念。
由于图像本身包含着丰富的场景信息，自然容易从图像获得照片般逼真的场景模型。
基于图像的建模的主要目的是由二维图像恢复景物的三维几何结构。
由二维图像恢复景物的三维形体原先属于计算机图形学和计算机视觉方面的内容。
由于它的广阔应用前景，如今计算机图形学和计算机视觉方面的研究人员都对这一领域充满兴趣。
与传统的利用建模软件或者三维扫描仪得到立体模型的方法相比，基于图像建模的方法成本低廉，真实感强，自动化程度高，因而具有广泛的应用前景。
此种方式操作简单，自动化程度高，成本低，纹理颜色真实感强，不受时空限制等。
主要应用于3D展示、3D打印、影视媒体、广告制作、虚拟现实等众多应用领域，未来发展前景较好。
本项目中我们使用照片建模技术来实现对变电站及其相关设备和对象的三维精确数字化建模。
2）照片建模技术原理从多幅二维图像中计算三维特征并作场景的三维重构是计算机视觉和图形学领域的一个重要研究内容，目前已经有非常多的相关研究。
对于基于图像的三维重构任务而言，准确地相机标定是至关重要的。
对于三维场景或模型重构精度要求较高而拍摄环境可以按需定制的应用，离线标定技术一般可以更好地满足用户需求；相反，如果需要从一些无法定制环境或缺失标定信息的图像或视频序列中作场景分析和重构，就只能采用在线标定技术。
鉴于相机标定技术在三维重构中的重要性，我们将相关技术分为基于离线相机标定的三维重构技术和基于在线相机标定的三维重构技术两个大类，并对两类技术分别阐述其研究历史、现状和趋势。
①基于离线相机标定的三维重构技术。
基于离线相机标定技术需要准确的相机内参数和外参数作为重构算法的输入和先决条件，目前最为流行的离线相机标定算法是Tsai在1987年提出的[Tsai1987]，Tsai方法使用一个带有非共面专用标定标识的三维标定物来提供图像点和其对应的三维空间点的对应并计算标定参数。
Zhang在1999年提出了另一个实用方法[Bouguet2007]，该方法需要对一个平面标定图案的至少两幅不同视图来进行标定。
加州理工学院的相机标定工具对以上两个方法均作了有效实现，并且已经被集成到Intel的视觉算法库OpenCV中 [OpenCV2004]。
通过标定算法，可以计算相机的投影矩阵，并提供场景的三维测度信息。
在不给定真实场景的绝对平移、旋转和放缩参数的情况下，可以达到相似变换级别的测度重构。
②基于图像的重构在基于图像的重构技术中，既可以考虑稀疏特征匹配，也可以考虑稠密特征匹配，一般需要视应用背景和场景特性作具体选择。
特征检测是准确重构框架中的一个关键步骤。
传统意义上的特征定义为在至少一个特定方向上存在较大亮度或色度变化的图像区域或位置。
Harris 等使用一阶导数来估计局部互相关数值，该方法能给出健壮的检测结果但在某些情况下缺乏定位上的准确性。
Beaudet等使用梯度和曲率的乘积来刻画角点特征并检测角点，Smith等提出的SUSAN检测子结合使用特征区域的尺寸、中心和矩信息来检测角点。
Lowe提出的尺度不变的特征检测算子SIFT是目前比较流行的算法，SIFT的优势在于能够对有效提取特征在一定程度上的旋转和放缩等不变特征，从而大大减弱了特征检测算法对环境和图像质量的依赖性，Koser等从SIFT的思想进一步引申出透视不变特征的概念。
特征检测之后一般需要进行多视图之间的特征匹配。
特征匹配算法的性能会受到镜头畸变、光线环境、场景遮挡及其他未知图像噪声的影响。
解决匹配问题目前主要有两种思路。
第一种思路在某个关键帧中检测出一个特征记并使用跟踪算法在后续帧中跟踪这个特征集，代表算法是基于光流的跟踪算法如Lucas-Kanade算法。
第二种思路则在多个视图中独立进行特征检测并通过数据关联的手段来建立匹配特征对，这可以通过简单的区域相关算法实现，也可以通过各种手段定义描述相似度的目标函数并作优化来实现。
对于需要稠密场景重构的场合还需要进行稠密多视匹配的工作，稠密多视匹配算法的性能直接影响到最终重构质量，在图像取样点足够密集的情况下，可以用光流技术模拟相邻图像之间的像素或特征位移。
三维结构的三角化同样也可以通过具备了点到点对应信息的光流来模拟，在稠密空间采样的假设下光流可以用系数特征位移来有效近似。
可以通过图像校正的技术将两个视图中的对应极线调为水平状态且处在同一水平扫描线上，这样就可以使用传统的基于水平视差的双视算法恢复深度信息。
在这一框架下，可以用马尔可夫随机场建模并用基于图论的优化算法实现求解。
●基于体素的重构近年来随着计算速度和存储性能的大幅提高，基于体的场景结构表示方法已经成为实用。
已有多种方法从图像序列中恢复场景体数据。
一种常见方法是从多视图中恢复前景物体的视觉凸包作为物体的重构近似。
一般说来，visual hull的大小随着参与计算的图像数量增多而单调下降。
常见的方法是从每一图像中分离出前景区域和背景区域，把前景区域反向投射到三维空间并求交来得到visual hull。
Snow提出了Voxel occupancy算法，通过基于体素标签的图割算法实现三维分割。
对于有较明显色彩区分特征的图像，也可考虑使用颜色相容性即只保留色彩相容的空间体素来建立约束求解三维信息。
为了简化基于可见性的空间切割，Seitz等提出了对于相机位置的有序可见性约束。
作为对以上框架的进一步改进，Prock提出了多分辨率体素着色方案，Culbertson等提出了能够精确计算可见性的一般化的色彩相容模型。
和基于图像的重构技术相比，基于体素的重构技术不需要显示的特征匹配且能更有效地处理遮挡问题，但其潜在的缺点在于庞大的内存消耗会在一定程度上限制重建精度。
在某些条件下，有序可见性约束显得过强。
