CN107016645A - 一种基于las的输电走廊航拍照片拼接方法 - Google Patents

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黄绪勇
于辉
王艳涛
陈仁星
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Electric Power Research Institute of Yunnan Power System Ltd
Kunming Enersun Technology Co Ltd
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
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    • G—PHYSICS
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    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
    • G06T17/05—Geographic models

Abstract

本发明提出了一种基于LAS的输电走廊航拍照片拼接方法，利用LAS数据提取地理高程，根据高程将照片切片为多张三角区域图片，再将三角区域的照片按照俯视视角进行拼接，有效的减少地图变形和失真的情况，提升了输电线路走廊地图制作质量。

Description

一种基于LAS的输电走廊航拍照片拼接方法
技术领域
本发明涉及航拍照片拼接技术领域，尤其涉及一种基于LAS的输电走廊航拍照片拼接方法。
背景技术
随着输电线路巡维要求的不断提升，在输电线路动静态巡视检测方面的新技术应用越来越广泛，从传统的“望远镜+红外测温”的检测方法转变到“机巡+人工”的广义巡检手段，并釆取定期的试验分析检查模式。目前无人机或者有人直升机的巡检照片除了用于记录隐患外并没有其他用途，输电线路巡视的照片通常精细度比较高，可以利用这些照片形成输电走廊的高精度地图，但是照片拼接后由于地形关系拼接后的地图出现变形和失真的情况，用户体验效果不佳。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种基于LAS的输电走廊航拍照片拼接方法，其利用LAS数据提取地理高程，根据高程将照片截取为多张三角区域图片，再将三角区域的照片按照俯视视角进行拼接，有效的减少地图变形和失真的情况，提升了输电线路走廊地图制作质量。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于LAS的输电走廊航拍照片拼接方法：
利用LAS数据提取地理高程信息，为照片进行拼接形成影像地图提供真实的三维地形依据；
依据提取的地理高程信息与照片进行叠加，使照片能都通过LAS得到每个位置的经纬度；
根据地表的坡度信息对照片进行切片为多张三角区域图片，(根据地表的坡度信息对照片采用最大三角面切片)形成与地表贴覆的图片碎片；
将贴覆到坡面的切片按照边缘进行拼接，对重叠的区域采用覆盖操作，对裂缝区域采用拉伸操作，形成输电走廊全区域的一幅三维地形。
本发明所述对照片进行拼接，是通过地理高程信息为拼接的依据，地理高程信息是通过LAS数据提取地表高程。
本发明所述拼接完成后，通过三维俯视的角度生成平面投影影像，并结合LAS的坐标信息输出具有坐标信息的影像格式(GEOTIFF)。
本发明的有益效果是，利用机巡的过程数据通过本发明加以处理，形成符合GIS展现的高精度地图，和常规航拍影像地图对比优势在于通过三维真实地形还原照片，解决因为拍摄时的视觉角度不同造成影像地图失真的情况。有效的减少地图变形和失真，提升了输电线路走廊地图制作质量，为输电线路走廊提供更真实的影像地图。本发明除输电走廊外，还可应用于地形复杂或落差较大的区域地图制作。
附图说明
图1为本发明实现流程图；
图2为地表数据分离图；
图3为照片与LAS叠加图；
图4为照片切片示意图。
具体实施方式
本发明具体实现包括如下步骤：
地理高程信息提取：
LAS格式是一种二进制文件格式，是LiDAR数据的工业标准格式。
LAS文件按每条扫描线排列方式存放数据,包括激光点的三维坐标、多次回波信息、强度信息、扫描角度、分类信息、飞行航带信息、飞行姿态信息、项目信息、GPS信息、数据点颜色信息等。LAS格式定义中用到的数据类型遵循1999年ANSI(AmericanNationalStandardsInstitute,美国国家标准化协会)C语言标准。
C--class(所属类)
F一flight(航线号)
T一time(GPS时间)
I一intensity(回波强度)
R一return(第几次回波)
N一number of return(回波次数)
A一scan angle(扫描角)
RGB一red green blue(RGB颜色值)。
输电线路通道扫描的LAS数据中除了含有地表外还包含植被、杆塔、导线、建筑物等。如果根据原始LAS数据提取高程信息的话会把地上的物类高度一起提取，所以本发明中只提取了地表的高程信息，以便最大程度还原输电线路走廊的地图。
LAS数据中由于地表距离扫描设备最远，故根据LAS数据中的回波强度可分离出地表数据。
利用地理高程信息将照片切片：
本发明中使用照片的中心点坐标与LAS数据坐标进行匹配，通过拍照时航线的高度计算照片的投影位置，并与LAS数据进行投影叠加。
本发明中根据地表的坡度信息对照片进行最大三角面切割。
切割后的切片在三维空间中与LAS数据的坡面进行贴覆。
拼接切片并生成输电走廊影像地图：
将贴覆到坡面的切片按照边缘进行拼接，对重叠的区域采用覆盖操作，对裂缝区域采用拉伸操作，形成输电走廊全区域的一幅三维地形。
通过三维俯视的角度生成平面投影影像，并结合LAS的坐标信息输出具有坐标信息的影像格式(GEOTIFF)。

Claims (3)

1.一种基于LAS的输电走廊航拍照片拼接方法，其特征在于，包括如下步骤：
利用LAS数据提取地理高程信息，为照片进行拼接形成影像地图提供真实的三维地形依据；
依据提取的地理高程信息与照片进行叠加，使照片能都通过LAS得到每个位置的经纬度；
根据地表的坡度信息对照片进行切片为多张三角区域图片，形成与地表贴覆的图片碎片；
将贴覆到坡面的切片按照边缘进行拼接，对重叠的区域采用覆盖操作，对裂缝区域采用拉伸操作，形成输电走廊全区域的一幅三维地形。
2.如权利要求1所述的一种基于LAS的输电走廊航拍照片拼接方法，其特征在于，所述对照片进行拼接，是通过地理高程信息为拼接的依据，地理高程信息是通过LAS数据提取地表高程。
3.如权利要求1所述的一种基于LAS的输电走廊航拍照片拼接方法，其特征在于，所述拼接完成后，通过三维俯视的角度生成平面投影影像，并结合LAS的坐标信息输出具有坐标信息的影像格式(GEOTIFF)。
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