一种基于激光点云的电力线快速提取方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114167203A(43)申请公布日2022.03.11(21)申请号202111357277.6G01S17/89(2020.01)(22)申请日2021.11.16G06T7/00(2017.01)(71)申请人国网福建省电力有限公司泉州供电公司地址362000福建省泉州市丰泽区迎津街214号国网福建省电力有限公司泉州供电公司(72)发明人许家浩陈秋敏罗国档肖朝岁吴志成彭炜文陈谋捷林秀贵林旭鸣蔡志坚李博宁(74)专利代理机构福州科扬专利事务所(普通合伙)35001代理人涂家英(51)Int.Cl.G01R31/08(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种基于激光点云的电力线快速提取方法(57)摘要本发明涉及一种基于激光点云的电力线快速提取法，具体包括如下步骤：输电线路点云采集；目标杆塔标注；两端电力线挂点标定；电力线中点标定；利用)收集的点集合U1拟合建立XOY直线方程和XOZ抛物线方程；求相邻两点的中点坐标：根据步骤建立的方程求得电力线两端挂点O1、O2分别与电力线中点M连线之间的中点M1、M2坐标点，并加入点集合U1；在M1、M2附近搜索点云，把半径小于预设值R的点云加入到点集合U1中，并检查点集合U1是否有重复点云，若出现重复点云则电力线提取结束，若未出现重复点云则进入步骤(5)再次求相邻两点的中点坐标后进行循环直至电力线提取结束。CN114167203ACN114167203A权利要求书1/1页1.一种基于激光点云的电力线快速提取方法，其特征在于，具体包括如下步骤：(1)输电线路点云采集：利用无人机搭载高精度多线程激光雷达对输电线路进行扫描，得到激光点云数据；(2)目标杆塔标注：在点云模型上获取目标杆塔坐标点；(3)两端电力线挂点标定：在点云模型上手动标记电力线的两端挂点，获取两端电力线挂点的坐标点，将坐标点加入点集合U1；(4)电力线中点标定：在点云模型上手动标记电力线的中点，获取电力线中点M的坐标点；(5)将经过步骤(4)获取的坐标点加入点集合U1；(6)建立方程：利用经过步骤(3)和(4)收集的点集合U1拟合XOY直线方程和XOZ抛物线方程；(7)求相邻两点的中点坐标：根据步骤(5)建立的XOY直线方程求得电力线两端挂点O1、O2分别与电力线中点M连线之间的中点M1、M2坐标点，同时结合XOZ抛物线方程求重两中点的三维坐标；(8)在两中点M1、M2半径R内搜索点云，把半径小于预设值R的点云加入到点集合U1中，并检查点集合U1是否有重复点云，若出现重复点云则电力线提取结束，若未出现重复点云则进入步骤(5)再次进行拟合直至电力线提取结束。2.如权利要求1所述的一种基于激光点云的电力线快速提取方法，其特征在于：所述步骤(1)中激光雷达采集的点云数据使用WGS1984坐标系的墨卡托投影坐标系，X轴方向为正东方向，Y轴为正北方向，Z轴方向为地心指向地面方向，其中，电力线的激光点云的z值为绝对海拔高度。3.如权利要求1所述的一种基于激光点云的电力线快速提取方法，其特征在于：所述步骤(6)中XOY直线方程拟合模型为y＝kx+d；XOZ抛物线方程拟合模型为y＝ax2+bx+c。4.如权利要求1所述的一种基于激光点云的电力线快速提取方法，其特征在于：所述步骤(8)中预设值R为0.5～1.0m。5.如权利要求1的一种基于激光点云的电力线快速提取方法，其特征在于：根据所述步骤(3)得到电力线两挂点的坐标后，进行关于电力线上任意弧垂的计算，任意点的弧垂计算根据电力线的两端挂点O1、O2在XOZ平面确定两挂点O1O2的直线方程后进行求解弧垂。6.如权利要求1所述的一种基于激光点云的电力线快速提取方法，其特征在于：所述两2挂点O1O2的直线方程为z＝k’x+d’，弧垂求解方程为h＝k’x+d’‑ax‑bx‑c。2CN114167203A说明书1/4页一种基于激光点云的电力线快速提取方法技术领域[0001]本发明涉及一种基于激光点云的电力线快速提取方法，属于输电线路运检技术领域。背景技术[0002]当前，随着三维激光扫描技术的快速发展，基于激光的三维建模技术大量应用于汽车自动驾驶、数字城市建设和电网运行与维护。对于电网运检来说，在架空送电线路工程与电力线、弱电线(指电话线、有线电视、光缆等通信线)以及地上地下构筑物交叉跨越时，都必须进行交叉跨越测量。目前，常用的线路交叉跨越测量一般采用经纬仪、全站仪、GPS‑RTK定位技术、激光测距仪等技术，采用这些技术综合应用悬高测量法、GPS配合全站仪法、空中交会法等方法进行交叉跨越点的高程及交叉角的测量，在此基础上，选线人员设计架空送电线的高度、弧垂以及档距。三维激光扫描可精确显示输电线路与