CN109767489A - 一种机载LiDAR点云电力线矢量化建模方法以及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种机载LiDAR点云电力线矢量化建模方法以及存储介质，用于解决使用pls_cadd进行电力线矢量化建模，需要花费工作人员大量时间的技术问题。本发明实施例包括以下步骤S1、输入杆塔坐标文件与电力线点云文件；S2、利用杆塔坐标间连接线的角平分线分割电力线点云，每两个杆塔之间对应一组电力线点云；S3、将每组的电力线点云进行聚类，生成各个电力线线段；S4、将所述电力线线段进行空间拟合，并将所述电力线线段映射到平面，进行直线拟合；S5、在拟合的直线上每隔一段预设距离选取一个第一点，并获取所述第一点对应到空间中的第二点，将所述第二点进行保存；S6、将第二点依次进行连接，完成电力线建模。

Description

一种机载LiDAR点云电力线矢量化建模方法以及存储介质

技术领域

本发明涉及激光点云导线分析技术领域，尤其涉及一种机载LiDAR点云电力线矢量化建模方法以及存储介质。

背景技术

当前电力线矢量化建模主要使用pls_cadd工具进行手动建模。建模时，手动将每条电力线的电力线类型、电压等级、电力线分裂数等相关属性一一配置，然后按照加载后电力线点云的空间特性拟合电力线。

使用pls_cadd进行电力线矢量化建模，通过调整，能很完美的将模型构造的电力线和实际点云数据拟合。而且通过电力线设置界面，可以将该电力线相关参数进行设置。拟合好一条电力线后，再进行下一条电力线的拟合。使用这种方法进行电力线矢量化建模，虽然准确度很高，但是需要花费工作人员大量时间。

为了解决上述的技术问题，寻找一种机载LiDAR点云电力线矢量化建模方法成为本技术领域人员所研究的重要课题。

发明内容

本发明实施例公开了一种机载LiDAR点云电力线矢量化建模方法以及存储介质，用于解决使用pls_cadd进行电力线矢量化建模，需要花费工作人员大量时间的技术问题。

本发明实施例提供了一种机载LiDAR点云电力线矢量化建模方法，包括以下步骤：

S1、输入杆塔坐标文件与电力线点云文件；

S2、利用杆塔坐标间连接线的角平分线分割电力线点云，每两个杆塔之间对应一组电力线点云；

S3、将每组的电力线点云进行聚类，生成各个电力线线段；

S4、将所述电力线线段进行空间拟合，并将所述电力线线段映射到平面，进行直线拟合；

S5、在拟合的直线上每隔一段预设距离选取一个第一点，并获取所述第一点对应到空间中的第二点，将所述第二点进行保存；

S6、将第二点依次进行连接，完成电力线建模。

可选地，所述步骤S3与所述步骤S4之间还包括：

电力线点云聚类时，一条电力线线段被错分为多条a电力线线段，利用合并算法，将多条a电力线线段进行合并连接。

可选地，所述步骤S4具体包括：

将所述电力线线段进行空间拟合，拟合出一条空间抛物线，并将所述电力线线段映射到平面，拟合出一条平面直线。

可选地，所述步骤S5具体包括：

在拟合的直线上每隔一段预设距离选取一个第一点，并获取所述第一点对应到所述空间抛物线上的第二点，将所述第二点进行保存。

可选地，所述步骤S5中的预设距离为1m。

一种存储介质，其中存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行：

输入杆塔坐标文件与电力线点云文件；

利用杆塔坐标间连接线的角平分线分割电力线点云，每两个杆塔之间对应一组电力线点云；

将每组的电力线点云进行聚类，生成各个电力线线段；

将所述电力线线段进行空间拟合，并将所述电力线线段映射到平面，进行直线拟合；

在拟合的直线上每隔一段预设距离选取一个第一点，并获取所述第一点对应到空间中的第二点，将所述第二点进行保存；

将第二点依次进行连接，完成电力线建模。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明实施例提供了一种机载LiDAR点云电力线矢量化建模方法包括以下步骤：S1、输入杆塔坐标文件与电力线点云文件；S2、利用杆塔坐标间连接线的角平分线分割电力线点云，每两个杆塔之间对应一组电力线点云；S3、将每组的电力线点云进行聚类，生成各个电力线线段；S4、将所述电力线线段进行空间拟合，并将所述电力线线段映射到平面，进行直线拟合；S5、在拟合的直线上每隔一段预设距离选取一个第一点，并获取所述第一点对应到空间中的第二点，将所述第二点进行保存；S6、将第二点依次进行连接，完成电力线建模。本实施例中利用空间点云的特性，采用自动化处理技术，大大节省了数据处理时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例中提供的一种机载LiDAR点云电力线矢量化建模方法的流程示意图；

图2为本发明应用例中提供的一种机载LiDAR点云电力线矢量化建模方法以的流程示意图。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种机载LiDAR点云电力线矢量化建模方法以及存储介质，用于解决使用pls_cadd进行电力线矢量化建模，需要花费工作人员大量时间的技术问题。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1和图2，本发明实施例中提供的一种机载LiDAR点云电力线矢量化建模方法的一个实施例包括：

步骤S101、输入杆塔坐标文件与电力线点云文件；

步骤S102、利用杆塔坐标间连接线的角平分线分割电力线点云，每两个杆塔之间对应一组电力线点云；

步骤S103、将每组的电力线点云进行聚类，生成各个电力线线段；

步骤S104、将电力线线段进行空间拟合，并将电力线线段映射到平面，进行直线拟合；

步骤S105、在拟合的直线上每隔一段预设距离选取一个第一点，并获取第一点对应到空间中的第二点，将第二点进行保存；

步骤S106、将第二点依次进行连接，完成电力线建模。

本实施例中所提及的方法，利用空间点云的特性，采用自动化处理技术，大大节省了数据处理时间，进一步提高了数据处理的效率。

进一步地，步骤S103与步骤S104之间还包括：

电力线点云聚类时，一条电力线线段被错分为多条a电力线线段，利用合并算法，将多条a电力线线段进行合并连接。

需要说明的是，由于聚类时不够理想，有可能使同一条电力线线段被分为两条或多条电力线线段，本实施例中将其命名为a电力线线段，所以聚类后要利用导线的空间特性将a电力线线段通过合并算法进行合并。

进一步地，步骤S104具体包括：

将电力线线段进行空间拟合，拟合出一条空间抛物线，并将电力线线段映射到平面，拟合出一条平面直线。

进一步地，步骤S105具体包括：

在拟合的直线上每隔一段预设距离选取一个第一点，并获取第一点对应到空间抛物线上的第二点，将第二点进行保存。

需要说明的是，为了更好进行区分，将拟合直线上的点命名为第一点，将空间抛物线上的点命名为第二点。

进一步地，步骤S105中的预设距离为1m。

需要说明的是，预设距离不限制与设置为1米，设置其它合适距离亦可。

上述是对本发明实施例提供的一种机载LiDAR点云电力线矢量化建模方法进行详细的描述，下面将以另一个实施例对本发明进行进一步地说明，本发明提供的一种机载LiDAR点云电力线矢量化建模方法以及存储介质的另一个实施例包括：

请参阅图1和图2，一种存储介质，其中存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行：

输入杆塔坐标文件与电力线点云文件；

利用杆塔坐标间连接线的角平分线分割电力线点云，每两个杆塔之间对应一组电力线点云；

将每组的电力线点云进行聚类，生成各个电力线线段；

将所述电力线线段进行空间拟合，并将所述电力线线段映射到平面，进行直线拟合；

在拟合的直线上每隔一段预设距离选取一个第一点，并获取所述第一点对应到空间中的第二点，将所述第二点进行保存；

将第二点依次进行连接，完成电力线建模。

上述是对本发明第二个实施例提供的一种存储介质进行详细的描述，下面将以一个应用例对本方法进行进一步地说明，请参阅图2，本发明提供的一种机载LiDAR点云电力线矢量化建模方法的一个应用例包括：

为了解决pls_cadd电力线建模需要花费工作人员大量时间的问题，缩短电力线建模的时间，我们开发了电力线自动化建模技术。过程如下，对该电力线的点云进行空间拟合，拟合出一组抛物线，对每条抛物线进行计算，任取一条空间抛物线点云电力线，同时将该电力线点云映射为一条对应的直线，

在拟合好的直线上每隔一定距离取一个点，通过该点找到空间抛物线对应的点。保存这些空间点。在界面上将保存的各个空间点连接。生成电力线矢量化模型。

该技术以欧式聚类算法为基础构建出各个空间抛物线，然后对每条空间抛物线进行三维空间线段拟合及二维平面线段拟合。在二维平面线段上取合适的点，对应到三维空间线段中的点，获得三维空间中这些点进行电力线矢量化建模。

电力线矢量化的详细过程：

1、获得电力线las文件及对应杆塔坐标文件，利用杆塔坐标文件，连接相邻的杆塔，计算每个杆塔的角平分线，两端的杆塔的角平分线垂直杆塔之间的连线。利用各个角平分线，将整个电力线点云分组，相邻两个杆塔为一组。

2、对每组数据电力线点云聚类，将在一定距离范围内的电力线点云归为一条电力线，这是，可分出两塔之间各条电力线。由于聚类时不够理想，有可能使同一条物理线路被分为两条或多条电力线，所以，聚类后要利用电力线的空间特性将同一条物理线路的电力线进行合并。

3、对2中各条电力线进行矢量化。具体如下，选取一条电力线，对该电力线进行空间拟合，拟合出一条空间抛物线，同时对该电力线进行平面投影，拟合一条平面直线。

在拟合直线上均匀选取一系列的点，对应到抛物线中的点，保存选取的这些抛物线点，并在界面上依次连接相邻的点，生成电力线模型。

以上对本发明所提供的一种机载LiDAR点云电力线矢量化建模方法以及存储介质进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种机载LiDAR点云电力线矢量化建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、输入杆塔坐标文件与电力线点云文件；

S2、利用杆塔坐标间连接线的角平分线分割电力线点云，每两个杆塔之间对应一组电力线点云；

S3、将每组的电力线点云进行聚类，生成各个电力线线段；

S4、将所述电力线线段进行空间拟合，并将所述电力线线段映射到平面，进行直线拟合；

S5、在拟合的直线上每隔一段预设距离选取一个第一点，并获取所述第一点对应到空间中的第二点，将所述第二点进行保存；

S6、将第二点依次进行连接，完成电力线建模。

2.根据权利要求1所述的机载LiDAR点云电力线矢量化建模方法，其特征在于，所述步骤S3与所述步骤S4之间还包括：

电力线点云聚类时，一条电力线线段被错分为多条a电力线线段，利用合并算法，将多条a电力线线段进行合并连接。

3.根据权利要求1所述的机载LiDAR点云电力线矢量化建模方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：

将所述电力线线段进行空间拟合，拟合出一条空间抛物线，并将所述电力线线段映射到平面，拟合出一条平面直线。

4.根据权利要求3所述的机载LiDAR点云电力线矢量化建模方法，其特征在于，所述步骤S5具体包括：

在拟合的直线上每隔一段预设距离选取一个第一点，并获取所述第一点对应到所述空间抛物线上的第二点，将所述第二点进行保存。

5.根据权利要求1所述的机载LiDAR点云电力线矢量化建模方法，其特征在于，所述步骤S5中的预设距离为1m。

6.一种存储介质，其特征在于，其中存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行：

输入杆塔坐标文件与电力线点云文件；

利用杆塔坐标间连接线的角平分线分割电力线点云，每两个杆塔之间对应一组电力线点云；

将每组的电力线点云进行聚类，生成各个电力线线段；

将所述电力线线段进行空间拟合，并将所述电力线线段映射到平面，进行直线拟合；

在拟合的直线上每隔一段预设距离选取一个第一点，并获取所述第一点对应到空间中的第二点，将所述第二点进行保存；

将第二点依次进行连接，完成电力线建模。