[發(fā)明專利]一種電力線補點方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911414302.2
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111047542B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉健飛
• 申請（專利權(quán)）人: 成都奧倫達科技有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T17/05;G06F30/20;G06F17/11;G06Q50/06
• 代理公司: 重慶強大凱創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 50217
• 代理人: 冉劍俠

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，公開了一種電力線補點方法，補充或修復(fù)采集到的稀疏或殘缺初始電力線點云數(shù)據(jù)，生成完整的電力線點云數(shù)據(jù)，用于后續(xù)的電力線識別與分析。本發(fā)明有效解決了現(xiàn)有激光雷達系統(tǒng)特別是輕型低成本激光雷達系統(tǒng)獲取的電力線數(shù)據(jù)質(zhì)量差無法滿足實際應(yīng)用以及因掃描電力線數(shù)據(jù)差需重復(fù)返工等問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，尤其涉及一種電力線補點方法。

背景技術(shù)

電網(wǎng)是高效快捷的能源輸送通道和優(yōu)化配置平臺，在我國的能源供應(yīng)體系中發(fā)揮著舉足輕重的作用，電網(wǎng)安全對我國的能源安全至關(guān)重要。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大、復(fù)雜程度的不斷提高，對電力線路安全和可靠性進行保障的工作量和難度也不斷增加，為了更好地對電網(wǎng)進行監(jiān)控，陸續(xù)出現(xiàn)了一些電網(wǎng)巡檢系統(tǒng)和方法，而在巡檢過程中對于電力線的識別和提取是最基礎(chǔ)的操作。

現(xiàn)在對于電力線的識別和提取，通常采用分析電力線的幾何特征與位置關(guān)系，進而獲取構(gòu)成電力線的所有的點云，通過對電力線點云數(shù)據(jù)的處理分析來獲取電力巡檢所需的信息。

機載激光雷達測量系統(tǒng)是一種集合了激光雷達測距的系統(tǒng)(簡稱LiDAR)，能夠快速獲取具有較高密度且可以精確描述地面物體三維空間信息的激光點云數(shù)據(jù)。近年來，機載激光雷達測量技術(shù)由于其精度佳、效率高、適用性廣，可以快速獲取電力線路的三維空間信息，實現(xiàn)電力線路安全狀況的精確定量分析，在電力巡檢中得到了廣泛應(yīng)用。因此，常用機載激光雷達測量系統(tǒng)來進行電力線初始點云的采集。

在采集好電力線的初始點云后可以用二維投影提取直線的方法來進行電力線識別和提取，具體方法可以包括Hough變換、RANSAC直線擬合等。

但是，現(xiàn)有的電力線識別提取方法有一個前提條件，采集到的初始點云必須覆蓋整條電力線百分之九十以上的位置，才能成功從這些初始點云中提取出電力線。然而，實際情況是，受限于采集設(shè)備自身的精度以及地理環(huán)境的影響，電力線的某些位置很容易被遮擋，例如進出電塔的部分，這使得采集設(shè)備采集到的電力線初始點云覆蓋位置經(jīng)常處于低于整個電力線百分之九十的情況。在這樣的初始點云情況下，按照現(xiàn)有的電力線識別和提取方法無法提取出完整的電力線。

此外，現(xiàn)有的電力線識別和提取方法未考慮電力線垂直排列方式的影響，對于多層排列的電力線提取效果不佳。電力線的不完整性對后續(xù)電力線樹障分析、交跨分析產(chǎn)生重要影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種電力線補點方法，以解決低成本激光雷達系統(tǒng)獲取電力線數(shù)據(jù)質(zhì)量過低導(dǎo)致無法用于巡檢分析的問題。

本方案中的電力線補點方法，補充或修復(fù)獲取到的初始電力線點云數(shù)據(jù)，然后提取電力線。

本方案的優(yōu)點在于：

本方案對于任何采集設(shè)備采集到的初始點云都能進行處理，此方法通過對電力線初始點云數(shù)據(jù)進行補點，無論是對高質(zhì)量的電力線初始點云數(shù)據(jù)，還是對低質(zhì)量的電力線初始點云數(shù)據(jù)，都能夠通過此方法進行電力線補點提取。

本方案有效降低了對采集設(shè)備的要求，能夠極大地降低采集設(shè)備的成本，同時又能夠規(guī)避地理環(huán)境等因素帶來的電力線初始點云采集不足的情況，極大地降低了對前端電力線初始點云數(shù)據(jù)采集的要求，有效解決了低成本激光雷達采集的電力線數(shù)據(jù)質(zhì)量差無法滿足巡檢分析要求的問題。

進一步，在提取電力線之前，識別初始電力線點云數(shù)據(jù)中的缺漏區(qū)域或稀疏區(qū)域，然后對缺漏區(qū)域或稀疏區(qū)域中的電力線點數(shù)據(jù)進行補充或修復(fù)。

先對缺漏區(qū)域或稀疏區(qū)域的識別，然后再對識別出的缺漏區(qū)域和稀疏區(qū)域進行針對性補充或修復(fù)，能夠在滿足電力線提取要求的前提下，減少數(shù)據(jù)處理量。

進一步，在進行電力線點數(shù)據(jù)進行補充或修復(fù)時按照預(yù)設(shè)的第一模型精度作為標(biāo)準(zhǔn)點云密度進行電力線點云數(shù)據(jù)的補充或修復(fù)得到修復(fù)后的增密電力線點云數(shù)據(jù)。

不同的第一模型精度，能夠得到不同精度的增密電力線點云數(shù)據(jù)。