[發(fā)明專利]一種基于實(shí)景點(diǎn)云數(shù)據(jù)的桿塔護(hù)坡破損評估方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610825023.5
• 申請日: 2016-09-14
• 公開（公告）號: CN106646509B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳金木;張義蓮;沈小軍
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)上海市電力公司
• 主分類號: G01S17/89
• 分類號: G01S17/89
• 代理公司: 上海三和萬國知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31230
• 代理人: 陳偉勇

1.一種基于實(shí)景點(diǎn)云數(shù)據(jù)的桿塔護(hù)坡破損評估方法，包括通過在地面架設(shè)激光三維掃描設(shè)備，然后利用激光雷達(dá)采集技術(shù)，獲取高精度、高密度離散點(diǎn)形式的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，從而得到目標(biāo)場景表面的三維空間信息，其特征是：

1)被測對象掃描前的準(zhǔn)備工作：

在保證通視的前提下，根據(jù)被測對象的空間分布、形態(tài)、掃描精度、分辨率、四周環(huán)境和地形、地勢確定的掃描站點(diǎn)位置、以及拼接模式確定掃描站點(diǎn)，然后建立獨(dú)立坐標(biāo)系并編制掃描實(shí)施方案；準(zhǔn)備測量儀器并架設(shè)設(shè)備，根據(jù)掃描方案確定掃描站點(diǎn)并且布設(shè)標(biāo)靶點(diǎn)；

2)參數(shù)設(shè)置與掃描操作：

在掃描前對系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置；系統(tǒng)參數(shù)至少包括取景選項(xiàng)、單位、視頻模式、系統(tǒng)語言；然后建立測站并對測站參數(shù)進(jìn)行設(shè)置；完成建站工作后根據(jù)掃描場景設(shè)定選擇掃描區(qū)域，開始掃描測量、采集點(diǎn)數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)；具體的掃描參數(shù)通過基本設(shè)置與高級設(shè)置來設(shè)定與編輯；然后對被測對象進(jìn)行掃描操作；掃描完成后，需要檢查掃描是否完成以及掃描參數(shù)設(shè)置是否正確，判斷無誤后保存掃描數(shù)據(jù)；將上個(gè)掃描站點(diǎn)的掃描數(shù)據(jù)讀入后，重復(fù)上述操作步驟，便可進(jìn)行新的掃描測站的掃描工作；

3)掃描數(shù)據(jù)處理：

將得到的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類，按照預(yù)定的拼接方式檢查拼接條件，整理參與拼接和數(shù)據(jù)處理的測量控制點(diǎn)數(shù)據(jù)資料；利用專業(yè)處理軟件，對掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪與檢測；首先選取目標(biāo)物的原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)導(dǎo)入專業(yè)處理軟件中，再利用專業(yè)處理軟件中的點(diǎn)云編輯功能將噪音點(diǎn)消除，得到平整、干凈的點(diǎn)云圖，在消噪后的點(diǎn)云圖上實(shí)現(xiàn)距離、角度、面積、體積、建模的操作；

掃描過程中，在掃描和設(shè)置標(biāo)靶點(diǎn)時(shí)，需要掃描后視點(diǎn)以利于定向，因此各個(gè)掃描測站點(diǎn)之間必須能夠通視；為了能夠掃描到標(biāo)靶，掃描站點(diǎn)與標(biāo)靶站點(diǎn)也要保證通視；在布設(shè)掃描測量站點(diǎn)和標(biāo)靶點(diǎn)時(shí)，要根據(jù)地形地勢充分考慮到各種情況，以保證站點(diǎn)之間的通視；

其中，在對桿塔基礎(chǔ)進(jìn)行安全評估時(shí)，首先在消噪后的點(diǎn)云圖中選取桿塔基礎(chǔ)上一點(diǎn)，再在發(fā)生不良變化處點(diǎn)選一點(diǎn)；利用專業(yè)處理軟件檢測模塊中的基本測量功能，測量兩點(diǎn)的高差，即為桿塔基礎(chǔ)離危險(xiǎn)點(diǎn)的豎直方向的距離；用同樣的方法測量出兩點(diǎn)之間的水平距離，即為桿塔基礎(chǔ)至危險(xiǎn)點(diǎn)的水平距離；

進(jìn)一步的，在對桿塔基礎(chǔ)進(jìn)行安全評估時(shí)，首先在消噪后的點(diǎn)云圖中選取桿塔基礎(chǔ)點(diǎn)，根據(jù)地貌實(shí)際情況確定危險(xiǎn)點(diǎn)，利用專業(yè)處理軟件檢測模塊中的基本測量功能，測量基礎(chǔ)點(diǎn)與危險(xiǎn)點(diǎn)之間的豎直距離，測量基礎(chǔ)點(diǎn)與危險(xiǎn)點(diǎn)之間的水平距離，進(jìn)而得到基礎(chǔ)點(diǎn)與危險(xiǎn)點(diǎn)之間的向量角度測量結(jié)果；

所述的基于實(shí)景點(diǎn)云數(shù)據(jù)的桿塔護(hù)坡破損評估方法，可以實(shí)現(xiàn)三維非接觸距離測量，其測量結(jié)果與常規(guī)全站儀測試結(jié)果可比擬，較差小，具有較高的測量精度，測量結(jié)果可信，可滿足工程測量需求。

2.按照權(quán)利要求1所述的基于實(shí)景點(diǎn)云數(shù)據(jù)的桿塔護(hù)坡破損評估方法，其特征是所述的取景選項(xiàng)包括球的直徑、快速掃描標(biāo)靶的模式和自動(dòng)拍照，所述的單位包括角度單位和長度單位，所述的視頻模式包括場景為實(shí)時(shí)或者拍照模式。

3.按照權(quán)利要求1所述的基于實(shí)景點(diǎn)云數(shù)據(jù)的桿塔護(hù)坡破損評估方法，其特征是所述的專業(yè)處理軟件為polyworks軟件，所述的polyworks軟件至少包含對齊模塊、檢測模塊、編輯模塊和逆向工程模塊；polyworks軟件的檢測模塊可以測量距離、角度、面積、體積；polyworks軟件中的編輯模塊可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜點(diǎn)云圖的三維建模功能。

4.按照權(quán)利要求1所述的基于實(shí)景點(diǎn)云數(shù)據(jù)的桿塔護(hù)坡破損評估方法，其特征是所述的激光三維掃描設(shè)備構(gòu)成激光雷達(dá)監(jiān)控系統(tǒng)的信息采集模塊，其主要任務(wù)包括激光雷達(dá)的硬件初始化、云臺的初始化，并且需要根據(jù)實(shí)際設(shè)備情況設(shè)置采集參數(shù)和控制參數(shù)，激光雷達(dá)的初始化，打開激光雷達(dá)，并進(jìn)入采集模式，顯示監(jiān)控畫面并啟動(dòng)云。

5.按照權(quán)利要求4所述的基于實(shí)景點(diǎn)云數(shù)據(jù)的桿塔護(hù)坡破損評估方法，其特征是所述的采集參數(shù)和控制參數(shù)，包括激光雷達(dá)和云臺所占串口號、激光雷達(dá)和云臺各自的傳輸波特率、云臺轉(zhuǎn)速和起始角度數(shù)參數(shù)。