[發明專利]一種基于激光點云數據的電力線懸掛點空間坐標提取方法

有效

• 申請號: 201910408087.9
• 申請日: 2019-05-15
• 公開（公告）號: CN110163882B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 徐梁剛;虢韜;楊劉貴;王時春;何澤坤;劉勇;余照東;王迪;趙健;楊洋;龍新
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司;中國電建集團貴州電力設計研究院有限公司
• 主分類號: G06T7/136
• 分類號: G06T7/136;G06K9/62;G06T7/70
• 代理公司: 52100 貴陽中新專利商標事務所
• 代理人: 商小川<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種基于激光點云數據的電力線懸掛點空間坐標提取方法，

它包括：

步驟1、獲取已分類的跨越多檔的輸電線路點云數據：包括電力線點云數據和桿塔點云數據；

步驟2、確定桿塔中心平面坐標：對桿塔點云數據進行基于密度的聚類，聚類分割出每基桿塔相對應的點云數據其中n表示桿塔數，將聚類分割后的每基桿塔點云投影到XOY平面，提取各投影后的桿塔點云質心坐標作為該基桿塔中心的XOY平面坐標；

步驟3、確定每檔電力線的準確分割平面：將各桿塔中心平面點依次連線，計算各點的角平分線Lⁱ(x,y)，首尾兩個點的角平分線為垂直于該段連線的垂線，過各角平分線Lⁱ(x,y)作垂直于XOY平面的XYZ空間平面Sⁱ(x,y,z)，并將空間平面Sⁱ(x,y,z)作為分割該基桿塔左右兩檔電力線的分割平面，根據電力線懸掛點與桿塔的位置關系可知，電力線懸掛點在分割平面附近或在分割平面上；

步驟4、電力線懸掛點初步搜索：提取距離各分割平面2米之內的所有電力線點云并存入若中電力線點云數量為0，則判定懸掛點附近電力線點云缺失，直接跳轉到步驟5；否則，提取中高程最高的電力線點P_maxz(x,y,z)，將中點云沿電力線走向進行排序后，分別提取中距離P_maxz(x,y,z)點左右兩側0.5米之內的點的個數N_right、N_left，若N_right、N_left均大于等于10，則判定P_maxz(x,y,z)點即為電力線懸掛點，完成懸掛點空間坐標提取；否則，認為懸掛點附近電力線點云缺失，跳轉到步驟5；

步驟5、缺失電力線局部重建：分別提取分割平面Sⁱ(x,y,z)兩側距離該平面10米之內的電力線點并存入分別對中點云進行空間多項式擬合，并分別延長至20米后進行間隔為0.05米的等距采樣，得到局部重建后的電力線點云集合

步驟6、搜索局部重建后的電力線相交點：計算局部重建后的兩電力線相交點即為電力線懸掛點。

2.根據權利要求1所述的一種基于激光點云數據的電力線懸掛點空間坐標提取方法，其特征在于：所述電力線相交點的計算方法包括：

步驟6.1、分別提取中距離分割平面Sⁱ(x,y,z)0.2米之內的電力線點集合

步驟6.2、分別計算點集合中平均坐標P₁ⁱ(x,y,z)、若P₁ⁱ(x,y,z)、坐標值相同，則P₁ⁱ(x,y,z)即為電力線懸掛點，完成懸掛點空間坐標提取，停止搜索；否則，計算點P₁ⁱ(x,y,z)、之間的空間距離d；

步驟6.3、將分割平面Sⁱ(x,y,z)沿d遞減的電力線方向以一定步長進行平移，直到搜索到d為0或者為最小值時則停止平移，此時兩電力線交點即電力線懸掛點位于停止平移時的分割平面Sⁱ(x,y,z)上或其附近，提取中距離停止平移時分割平面Sⁱ(x,y,z)0.2米之內的點云于一個集合中，計算該集合中點坐標的平均值即為電力線懸掛點空間坐標。

3.根據權利要求2所述的一種基于激光點云數據的電力線懸掛點空間坐標提取方法，其特征在于：所述將分割平面Sⁱ(x,y,z)沿d遞減的電力線方向以一定步長進行平移的方法為：設置平移步長為0.1米，將分割平面Sⁱ(x,y,z)沿某側電力線方向進行平移，根據步驟6.2計算d值，若平移后的d值大于平移前的d值即d遞增，則將分割平面沿反方向進行平移，若平移后的d值小于平移前的d值即d遞減，則繼續沿該方向平移。

4.根據權利要求2所述的一種基于激光點云數據的電力線懸掛點空間坐標提取方法，其特征在于：所述搜索到d為最小值則停止平移的方法為：確定分割平面平移方向即d遞減方向，繼續平移，當分割平面經過電力線交點后，d將開始遞增，因此一旦d經歷遞減后重新遞增時，則停止平移搜索，并將分割平面退回到上一位置。