[發明專利]基于激光點云的桿塔傾斜檢測的方法及裝置

在審

• 申請號: 201510870434.1
• 申請日: 2015-12-02
• 公開（公告）號: CN105333861A
• 公開（公告）日: 2016-02-17
• 發明（設計）人: 劉正軍;陳亮;熊小東;左志權
• 申請（專利權）人: 中國測繪科學研究院
• 主分類號: G01C9/00
• 分類號: G01C9/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 鄭小粵

1.一種基于激光點云的桿塔傾斜檢測的方法，其特征在于，包括以下步驟：

提取激光點云中要檢測的桿塔的塔身部分對應的塔身點云；

將所述塔身點云在垂直于水平面的多個方向的二維平面上進行投影，得到多個塔身點云投影；

對每個所述塔身點云投影進行側棱提取，得到每個所述塔身點云投影對應的兩條側棱；

計算每個所述塔身點云投影對應的兩條側棱與水平面之間夾角的角度差的絕對值；

將所有塔身點云投影對應角度差的絕對值中最大的角度差的絕對值的一半作為所述要檢測的桿塔的桿塔傾斜角度。

2.根據權利要求1所述的基于激光點云的桿塔傾斜檢測的方法，其特征在于，所述多個方向的二維平面在0度到180度之間均勻分布。

3.根據權利要求2所述的基于激光點云的桿塔傾斜檢測的方法，其特征在于，相鄰兩個二維平面之間的夾角為0度～10度之間的一個角度。

4.根據權利要求1所述的基于激光點云的桿塔傾斜檢測的方法，其特征在于，所述對每個所述塔身點云投影進行側棱提取，得到每個所述塔身點云投影對應的兩條側棱，包括以下步驟：

對每個所述塔身點云投影采用縱向分層方式獲取所述塔身點云投影中兩側最靠外的激光點，作為側棱激光點；

對每側的所述側棱激光點進行直線擬合，得到每條側棱對應的側棱直線。

5.根據權利要求4所述的基于激光點云的桿塔傾斜檢測的方法，其特征在于，所述計算每個所述塔身點云投影對應的兩條側棱與水平面之間夾角的角度差的絕對值，包括以下步驟：

根據每條側棱直線的斜率計算相應側棱的側棱傾斜角度；

將同一塔身點云投影的兩個側棱對應的側棱傾斜角度相減并求得絕對值，得到所述角度差的絕對值。

6.根據權利要求4所述的基于激光點云的桿塔傾斜檢測的方法，其特征在于，對于點云密度稀疏的塔身點云對應的塔身點云投影，在所述對每個所述塔身點云投影采用縱向分層方式獲取所述塔身點云投影中兩側最靠外的激光點，作為側棱激光點之前，還包括以下步驟：

采用凸殼算法對所述塔身點云投影進行外圍輪廓提取；

當所述塔身點云的密度低于預設密度閾值或者所述塔身點云有大于預設面積的點云缺失時，稱所述塔身點云為點云密度稀疏。

7.根據權利要求1所述的基于激光點云的桿塔傾斜檢測的方法，其特征在于，還包括以下步驟：

計算所述桿塔傾斜角的正切值，并將所述正切值作為檢測桿塔的桿塔傾斜度；

判斷所述桿塔傾斜度是否大于等于預設閾值，若是，判定所述桿塔傾斜，若否，則判定所述桿塔不傾斜。

8.一種基于激光點云的桿塔傾斜檢測的裝置，其特征在于，包括：

點云提取模塊，用于提取激光點云中要檢測的桿塔的塔身部分對應的塔身點云；

投影模塊，用于將所述塔身點云在垂直于水平面的多個方向的二維平面上進行投影，得到多個塔身點云投影；

側棱提取模塊，用于對每個所述塔身點云投影進行側棱提取，得到每個所述塔身點云投影對應的兩條側棱；

角度差計算模塊，用于計算每個所述塔身點云投影對應的兩條側棱與水平面之間夾角的角度差的絕對值；

桿塔傾斜角度計算模塊，用于將所有塔身點云投影對應角度差的絕對值中最大的角度差的絕對值的一半作為所述要檢測的桿塔的桿塔傾斜角度。

9.根據權利要求8所述的基于激光點云的桿塔傾斜檢測的裝置，其特征在于，所述側棱提取模塊，包括：

側棱激光點獲取單元，用于對每個所述塔身點云投影采用縱向分層方式獲取所述塔身點云投影中兩側最靠外的激光點，作為側棱激光點；

直線擬合單元，用于對每側的所述側棱激光點進行直線擬合，得到每條側棱對應的側棱直線。

10.根據權利要求8所述的基于激光點云的桿塔傾斜檢測的裝置，其特征在于，還包括：

桿塔傾斜度計算模塊，用于計算所述桿塔傾斜角的正切值，并將所述正切值作為檢測桿塔的桿塔傾斜度；

最終傾斜判斷模塊，用于判斷所述桿塔傾斜度計算模塊計算出的桿塔傾斜度是否大于等于預設閾值，若是，判定所述桿塔傾斜，若否，則判定所述桿塔不傾斜。