[發(fā)明專(zhuān)利]基于激光掃描引導(dǎo)的電力線(xiàn)走廊快速巡檢系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811090752.6
• 申請(qǐng)日: 2018-09-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109254303B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹曉燕;李成鳳;唐浩;任彪;張博文;廖成龍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 綿陽(yáng)紫蝶科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01S17/89
• 分類(lèi)號(hào): G01S17/89;G01S7/48;G05D1/10;G06T7/70
• 代理公司: 成都誠(chéng)中致達(dá)專(zhuān)利代理有限公司 51280
• 代理人: 曹宇杰

1.一種基于激光掃描引導(dǎo)的電力線(xiàn)走廊快速巡檢方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、通過(guò)激光掃描數(shù)據(jù)、位置數(shù)據(jù)、姿態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行三維點(diǎn)云解算；

S2、獲得電力線(xiàn)走廊的三維點(diǎn)云P={xi,yi,zi，i=1,2,……,n}，其中每一個(gè)點(diǎn){xi ,yi,zi}就是一個(gè)三維坐標(biāo)點(diǎn)，zi就為該點(diǎn)的高程；

S3、進(jìn)行電力線(xiàn)點(diǎn)云提取，獲得相對(duì)位置關(guān)系；

S4、根據(jù)相對(duì)位置關(guān)系，規(guī)劃下一個(gè)航跡的調(diào)整信息；并與設(shè)定的凈空閾值比較，判斷凈空隱患點(diǎn)；

S5、回傳隱患點(diǎn)數(shù)據(jù)至地面監(jiān)控系統(tǒng)；

S6、向隱患引導(dǎo)終端發(fā)送隱患點(diǎn)數(shù)據(jù)；

S7、隱患引導(dǎo)終點(diǎn)顯示隱患點(diǎn)數(shù)據(jù)，并形成前往進(jìn)行隱患排查的導(dǎo)航軌跡；

其中，步驟S3具體包括以下步驟：

S31、以飛行平臺(tái)前進(jìn)方向?yàn)閥方向，以飛行平臺(tái)垂直向上為z方向，建立坐標(biāo)系，以z軸方向的高程信息為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行地面點(diǎn)云剔除；

S32、將點(diǎn)云數(shù)據(jù)分類(lèi)為線(xiàn)上點(diǎn)云和非線(xiàn)上點(diǎn)云，并保留線(xiàn)上點(diǎn)云；

S33、對(duì)來(lái)自不同電力線(xiàn)的線(xiàn)上點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行電力線(xiàn)提取，得到來(lái)自每一條電力線(xiàn)上的點(diǎn)云，并將其擬合為一條直線(xiàn)；

S34、取最上方的2條地線(xiàn)構(gòu)成一個(gè)地線(xiàn)平面；

S35、根據(jù)所述地線(xiàn)平面，計(jì)算飛行平臺(tái)與地線(xiàn)平面的高度差、與地線(xiàn)平面的夾角，以及前進(jìn)方向與電力線(xiàn)地線(xiàn)之間的夾角，獲得相對(duì)位置關(guān)系。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光掃描引導(dǎo)的電力線(xiàn)走廊快速巡檢方法，其特征在于，步驟S31具體包括以下步驟：

S311、以飛行平臺(tái)前進(jìn)方向?yàn)閥方向，以飛行平臺(tái)垂直向上為z方向，建立坐標(biāo)系，以z軸方向的高程信息為標(biāo)準(zhǔn)；

S312、將點(diǎn)云數(shù)據(jù)按高程進(jìn)行分層，層高Δz，總層數(shù)

，其中floor函數(shù)用于向下取整；

S313、統(tǒng)計(jì)第i層的點(diǎn)云數(shù)據(jù)量p_i；

S314、從最小z逐層往上，如果p_i＞300，判斷為地面點(diǎn)，剔除該層數(shù)據(jù)；

S315、第一次層次剔除完成，將剩余的點(diǎn)云按照層次，再次進(jìn)行劃分，即：保留z較大的一端的所有層次中的點(diǎn)云，逐層往下，當(dāng)層次k與最鄰近的層次j高度差大于1m時(shí)，其中kj，剔除該層數(shù)據(jù)以及往下的所有層次數(shù)據(jù)，只保留0-j層的數(shù)據(jù)；

S316、將所有余下的層次點(diǎn)存儲(chǔ)作為備用點(diǎn)，完成地面點(diǎn)云剔除。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光掃描引導(dǎo)的電力線(xiàn)走廊快速巡檢方法，其特征在于，步驟S33具體包括以下步驟：

S331、將線(xiàn)上點(diǎn)云在飛行平臺(tái)坐標(biāo)系中的三個(gè)不同平面進(jìn)行垂直投影，得到平面xOz、xOy和yOz上的投影點(diǎn)；

S332、取三個(gè)坐標(biāo)平面上的所有點(diǎn)的重心，計(jì)算所有點(diǎn)到該重心的夾角θ_m，以Δθ為角度區(qū)間間隔，統(tǒng)計(jì)所有夾角θ_m在區(qū)間上的分布情況；

S333、將出現(xiàn)的連續(xù)區(qū)間出現(xiàn)峰值且鄰近區(qū)間出現(xiàn)谷值的情況，判斷為該投影點(diǎn)具有明顯的聚集現(xiàn)象；

S334、取具有最大聚集程度的投影平面，統(tǒng)計(jì)局部峰值點(diǎn)的個(gè)數(shù)，并將該投影平面中連續(xù)出現(xiàn)峰值的區(qū)間內(nèi)的所有點(diǎn)聚集為一個(gè)簇；

S335、同一個(gè)簇上的所有點(diǎn)，認(rèn)為是來(lái)自于同一條電力線(xiàn)的點(diǎn)云，將同一個(gè)簇的點(diǎn)云擬合為一條直線(xiàn)，得到電力線(xiàn)描述，完成提取。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于激光掃描引導(dǎo)的電力線(xiàn)走廊快速巡檢方法，其特征在于，步驟S335中，采用最小二乘法將同一個(gè)簇的點(diǎn)云擬合為一條直線(xiàn)。