[發明專利]一種基于無人機攝影測量的輸電線路自動選線方法

在審

• 申請號: 201910124919.4
• 申請日: 2019-02-20
• 公開（公告）號: CN109800738A
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 祁暉;黃河;高松;馮偉;楊樂;段小峰;李振宇;馬寧;王惟
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司泰州供電分公司;國網江蘇省電力有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06F17/50;G06Q50/06
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 楊本官

本發明屬于無人機攝影測量及輸電線路路徑選擇技術領域，尤其涉及一種基于無人機攝影測量的輸電線路自動選線方法。包括制作規劃區域的影像圖、影像特征地物自動分類、輸電線路路徑自動搜索、預選搜索方案結果的評價等基本步驟。本發明利用無人機對規劃區域及其重點地物的實時航飛處理，高效率獲取相關區域的高分辨率影像資料，通過圖像處理技術及輸電線路路徑自動搜索選擇算法，能夠有效提高輸電線路路徑選擇的優化程度及路徑的合理有效性，實現輸電線路路徑的優化選擇。

技術領域

本發明屬于無人機攝影測量及輸電線路路徑選擇技術領域，尤其涉及一種基于無人機攝影測量的輸電線路自動選線方法。

背景技術

在輸電線路選線工作中，恰當合理的輸電線路路徑可以提升設計工作的質量和效率，優化輸電線路的網架結構。因此在輸電線路路徑選擇過程中，合理有效的路徑選取方法是研究的重點。目前，隨著無人機技術發展的不斷成熟，其在工程建設中應用的范圍也在不斷擴大。消費級無人機攝影測量技術獲取的高分辨率正射影像圖和傾斜攝影模型在線路設計中也發揮著巨大的作用，經過多年的發展，無人機影像圖處理技術變得日漸成熟^[2]。國外從上世紀90年代開始出線并發展傾斜攝影技術，發展至今已形成了多種較為成熟的影像圖處理軟件，如美國的Pictometry、法國的ContextCapture、瑞士的Pix4D Mapper等，硬件和軟件的快速發展和改進基本實現了對真三維模型構建工作^[3-4]；在最優路徑搜索方法方面，現有的基于GIS和改進元胞自動機的輸電線路路徑自動選擇方法，通過GIS技術和層次分析法整合地理單元中復雜的地理信息，基于元胞自動機模型和輸電線路設計的特點，建立輸電線路自動選擇模型；基于RS技術獲取規劃區域的遙感影像圖地理信息，以GIS作為數據處理平臺，量化和整合地圖柵格中的復雜的地理信息，建立了地理信息評價模型，為計算機自動進行輸電線路路徑選擇提供數據基礎，同時根據RS柵格地圖的特點，選擇蟻群算法作為輸電線路路徑選擇的智能算法，實現桿塔自動選擇定位功能。

由于國內電網規模龐大、電網內設施以及線路錯綜復雜，上述方法在實際應用中會帶來大量的數據處理工作，實際上經常難以有效執行，在實際工作中，為獲得有效的數據結果，輸電線路選擇往往基于低分辨率或者時效性較差的衛星影像進行路徑選擇，以便于減輕數據處理的壓力，提高整體效率，但同時，其在一些重要區域及特殊地物方面，往往受其近期的變化而考慮不充分，引起線路初選階段的結果不合理，給后期施工圖終勘定位設計階段帶來較大的影響，降低輸電線路后期設計定型的效率。

發明內容

本發明創造的目的在于，提供一種利用無人機對規劃區域及其重點地物的實時航飛處理，高效率獲取相關區域的高分辨率影像資料，通過影像圖處理技術及輸電線路路徑自動搜索選擇算法，提高輸電線路路徑選擇的自動化程度及路徑的合理有效性，實現輸電線路路徑的優化選擇的基于無人機攝影測量的輸電線路自動選線方法。

為實現上述目的，本發明創造采用如下技術方案。

一種基于無人機攝影測量的輸電線路自動選線方法，包括如下步驟：

步驟一：制作規劃區域的影像圖；包括像控點布設、影像圖處理、影像圖元素檢測；在像控點布設時，以輸電線線路為基準，沿輸電線線路左右兩側依次布設像控點，在多個輸電線路的交叉點以及出現超過90°拐角的路徑或區域應當在轉折點或區域增加至少一個額外的像控點；

步驟二：影像特征地物自動分類；包括對規劃區域內不同特征地物進行自動分類，劃分出影響輸電線路選線的區域，并進行歸類，具體是指，將影像數據進行分割，對分割后的影像碎片再次分類整合提高分類效率，將分類的地物按照其不同的屬性進行權值定義，確認不同特征地物對輸電線路路徑選擇的影響因子；

步驟三：輸電線路路徑自動搜索，具體是指：

1)根據規劃區域，輸入區域起止點坐標及運行參數；

2)輸入影響因素權值矩陣；