基于图像金字塔与双线性插值的点云融合研究
电子技术应用
邓百川1，程天宇1，王军玉1，张鸿雁2，刘夯2
1.南方电网通用航空服务有限公司；2.成都纵横自动化技术股份有限公司
摘要： 点云与影像融合是遥感三维重建的关键技术之一，传统融合方存在难以平衡计算效率与数据精度等问题。提出一种结合图像金字塔与双线性插值的点云影像融合方法，并引入OpenMP进行并行优化。该方法通过金字塔结构实现多分辨率快速定位与区域自适应插值，有效提高融合效率并保留细节特征。实验对两个数据集进行测试，结果表明所提方法在保证高精度融合质量的同时，融合速度提升达3.6~3.8倍，并且在高点云密度数据上提升效果更明显。该方法不仅为输电通道的三维建模提供了高精度的数据支持，也为自动化巡检提供了重要的技术保障。
中图分类号：TP79 文献标志码：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.256772
中文引用格式： 邓百川，程天宇，王军玉，等. 基于图像金字塔与双线性插值的点云融合研究[J]. 电子技术应用，2026，52(3)：79-83.
英文引用格式： Deng Baichuan，Cheng Tianyu，Wang Junyu，et al. Research on point cloud fusion based on image pyramid and bilinear interpolation[J]. Application of Electronic Technique，2026，52(3)：79-83.
中文引用格式： 邓百川，程天宇，王军玉，等. 基于图像金字塔与双线性插值的点云融合研究[J]. 电子技术应用，2026，52(3)：79-83.
英文引用格式： Deng Baichuan，Cheng Tianyu，Wang Junyu，et al. Research on point cloud fusion based on image pyramid and bilinear interpolation[J]. Application of Electronic Technique，2026，52(3)：79-83.
Research on point cloud fusion based on image pyramid and bilinear interpolation
Deng Baichuan1，Cheng Tianyu1，Wang Junyu1，Zhang Hongyan2，Liu Hang2
1.Southern Grid General Aviation Services Co.， Ltd.， Guangzhou 510700， China；2.Chengdu JOUAV Automation Tech Co.，Ltd.
Abstract： As one of the key technologies in remote sensing-based 3D reconstruction, point cloud and image fusion faces challenges in traditional approaches, such as high computational cost and difficulty in balancing efficiency and data precision. This paper proposes an efficient point cloud color fusion strategy that integrates image pyramids with bilinear interpolation, while introducing OpenMP for parallel optimization. The method leverages the pyramid structure to enable rapid multi-resolution localization and adaptive regional interpolation, effectively improving fusion efficiency while preserving fine details. Experiments conducted on two datasets demonstrate that the proposed approach maintains high fusion accuracy while achieving a 3.6~3.8 fold improvement in processing speed. The performance gain is especially notable for high-density point cloud data. This method not only provides high-precision data support for 3D modeling of power transmission corridors but also offers important technical support for automated inspection.
Key words : point cloud fusion；image pyramid；bilinear interpolation；OpenMP；remote sensing 3D reconstruction
引言
随着电力系统的快速发展，输电通道的监测与维护越来越重要，尤其是在自然灾害或线路老化等因素影响下，快速精准地检测与评估至关重要[1-2]。传统的输电通道巡检方法主要依赖人工检查和传统的卫星遥感技术，这些方法在效率和精度上存在一定的局限性[3-4]。近年来，机载激光雷达（LiDAR）技术作为一种高效的三维扫描技术，具有测量精度高、速度快等特点[5]，已经被广泛应用于地形建模[6]、基础设施监测[7]、输电线路与输电通道检测[8-12]等方面。激光雷达可获取高精度点云数据，提供输电通道的三维空间信息，但单一的点云数据本身缺乏色彩信息，难以充分展现地物细节[13]。将点云与影像融合可构建出信息丰富、颜色真实的三维模型。传统点云融合方法多基于像素映射与插值策略，其中双线性插值由于其计算简单、插值连续性好而被广泛采用。然而，传统方法在融合过程中存在计算瓶颈，在大规模、实时应用方面存在一定局限性[14-15]。
本文针对上述问题，提出一种基于图像金字塔和双线性插值的多尺度融合策略。该方法通过对数字正射影像构建图像金字塔结构，从构建的分辨率层级中选择最适合当前点云密度的影像分辨率，在确保融合精度的同时显著降低计算负担。此外，结合OpenMP（Open Multi-Processing）并行机制进一步提升融合速度，为实用化部署提供技术支撑。
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作者信息：
邓百川1，程天宇1，王军玉1，张鸿雁2，刘夯2
（1.南方电网通用航空服务有限公司，广东 广州 510700；
2.成都纵横自动化技术股份有限公司，四川 成都 610000）
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