[發明專利]一種電力線路可見光點云解算照片的采集飛行方法

在審

• 申請號: 201911108112.8
• 申請日: 2019-11-13
• 公開（公告）號: CN110825110A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 王宇帆
• 申請（專利權）人: 昆明能訊科技有限責任公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10;G06K9/20;G06Q10/04
• 代理公司: 昆明大百科專利事務所 53106
• 代理人: 楊建

本發明公開了一種電力線路可見光點云解算照片的采集飛行方法，步驟為：將電力線路沿布數據KML導入系統，系統讀取桿塔的位置坐標和高度信息；系統計算出適合飛機飛行的軌跡和拍照策略，生成無人機能識別的坐標，高度，角度等數據；系統計算出適合飛機飛行的軌跡和拍照策略，生成無人機能識別的坐標，高度，角度等數據；單一桿塔和通道的航線規劃完成后，根據實際作業范圍，將單一航線按照實際空間邏輯順序進行拼裝，并優化航線的效率和安全性，生成最終航線；結合無人機，將規劃好的航線轉換為無人機的飛行控制算法，上傳到無人機，并控制飛機進行自動駕駛照片采集作業。本發明可以降低經濟成本和人工成本，提升效率，提高作業質量。

技術領域

本發明屬于電力系統運維技術領域，用于電力線路數據的采集，具體涉及一種電力線路可見光點云解算照片的采集飛行方法。

背景技術

目前，使用三維激光掃描儀采集點云的技術已經成熟，采集的點云精度高，密度大，大量運用在測繪、建筑、農業、軍事、交通、電力等行業。尤其是電力行業，目前基于點云的樹障分析，基于激光點云的精細巡檢航線規劃已經大量運用，在提升電力運行安全，提高作業效率方面，都有很好的效果。利用照片進行可見光解算的技術已日趨成熟，通過分析傾斜拍攝的照片就可以將照片中物體的空間三維坐標還原出來，生成點云，加以利用。

但是現有的激光點云采集方式成本高昂，平均一公里成本約為2000元左右，而且只適用于大目標開闊區域作業，也就是主網線路。配網線路由于目標較低，環境復雜，不適合激光雷達作業。另外，由于激光雷達慣性導航的一些特性，使用機載激光雷達采集線路點云時，如果轉彎角度過大，還容易造成轉彎位置數據偏差，直接導致點云重影，錯層，無法用于精細巡檢航線設計。所以需要尋求一種方法來解決激光雷達采集點云的局限性，彌補激光雷達采集點云的缺陷。對于可將光點云采集而言，利用通用的方法(傾斜攝影)進行電力線路點云重建會存在桿塔局部細節缺失，電力線路缺失的情況，使用效果不是很好，所以需要尋求一種方法來解決傾斜攝影采集點云的效果問題，因此，現有的激光點云采集方式在實際使用中成本高昂，而成本相對較低的可將光傾斜攝影點云采集效果又不理想，不利于提高電網的運用效率，無法節約成本，不能提升電力智能化運營的能力。

發明內容

基于上述現有技術的不足，本發明提供了一種電力線路可見光點云解算照片的采集飛行方法。本發明是通過如下技術方案來實現的。

一種電力線路可見光點云解算照片的采集飛行方法，步驟如下：

(1)線路數據導入

將電力線路沿布數據KML導入系統，系統會讀取桿塔的位置坐標，高度等必要信息，為航線規劃做準備；

(2)計算桿塔飛行方案

根據桿塔高度和坐標，以桿塔中心坐標，塔頂上方一定高度為圓心，移動寬度為半徑，將360度平分成若干角度，面對桿塔進行環繞拍攝，每個角度調整云臺角度從上到下，拍攝若干照片，保證桿塔每個角度，每個位置都拍攝到清晰的照片，并且相鄰照片之間具有足夠的重疊度，根據這些條件規則，系統會計算出適合飛機飛行的軌跡和拍照策略，生成無人機能識別的坐標，高度，角度等數據；

(3)計算線路通道飛行方案

根據前后兩基塔的高度和坐標，建立線路通道帶狀區域(兩個桿塔之間連線兩邊擴展若干距離)，飛機面對線路，以不同高度進行傾斜掃描，傾斜角度以線路在鏡頭中心為準，保證采集到不同角度的傾斜電力線路照片，并且相鄰照片之間具有足夠的重疊度，根據這些條件規則，系統會計算出適合飛機飛行的軌跡和拍照策略，生成無人機能識別的坐標、高度和角度數據；

(4)飛行方案生成航線

單一桿塔和通道的航線規劃完成后，根據實際作業范圍，將單一航線按照實際空間邏輯順序進行拼裝，并優化航線的效率和安全性，生成最終航線；

(5)自動駕駛作業