CN112100869A - 电力线补点方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电力线补点方法、装置及电子设备,涉及电力技术领域,包括:获取电力线集合的待补点区间,以及待补点区间内各个采样点的初始坐标;基于各个采样点的初始坐标和预设的拟合多项式,确定待补点区间对应的多项式系数;其中,拟合多项式是基于泰勒公式得到的;根据拟合多项式系数在待补点区间内生成电力线点,对电力线集合内的各个电力线进行补点。本发明既可以对单根电力线进行拟合,还可以对多根电力线进行拟合,而且可以有效提高电力线的拟合精度,从而较好地对电力线进行补点。
Description
技术领域
本发明涉及电力技术领域,尤其是涉及一种电力线补点方法、装置及电子设备。
背景技术
高压输电线路是重要的基础设施,一旦发生故障会给人们的日常生活和经济带来巨大影响,因此对电力线进行管理和检测至关重要。随着科学技术的进步和发展,相关技术中提出可以利用雷达设备扫描电力设施并采集点云数据,从而基于点云数据建立三维模型地图进行电力巡检,然而在建模过程中经常会因为雷达设备本身扫描能力有限、环境遮挡、飞手操作失误等原因,导致电力线之间出现断裂或者某些点云数量异常稀疏,此时可以对该电力线进行拟合并进行补点,以完成三维模型地图的建立。但是现有技术中提出的电力线拟合方法的拟合结果较差,而且仅能针对单根电力线进行拟合,从而影响电力线补点效果及后续应用。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种电力线补点方法、装置及电子设备,可以对多根电力线进行拟合,同时有效提高电力线的拟合精度,从而较好地对电力线进行补点。
第一方面,本发明实施例提供了一种电力线补点方法,包括:获取电力线集合的待补点区间,以及所述待补点区间内各个采样点的初始坐标;基于各个所述采样点的初始坐标和预设的拟合多项式,确定所述待补点区间对应的拟合多项式系数;其中,所述拟合多项式是基于泰勒公式得到的;根据所述拟合多项式系数在所述待补点区间内生成电力线点,对所述电力线集合内的各个所述电力线进行补点。
在一种实施方式中,所述获取电力线集合的待补点区间的步骤,包括:从所述电力线集合中选择目标电力线;对所述目标电力线进行采样,得到所述目标电力线对应的多个采样点,并确定所述电力线集合的待补点区间;其中,所述采样点的数量与拟合多项式的阶数相关。
在一种实施方式中,所述基于各个所述采样点的初始坐标和预设的拟合多项式,确定所述待补点区间对应的拟合多项式系数的步骤,包括:对各个所述采样点在原始坐标系下的初始坐标进行坐标转换,得到各个所述采样点在新坐标系下的新坐标;基于各个所述采样点的新坐标和预设的拟合多项式,确定所述待补点区间对应的拟合多项式系数。
在一种实施方式中,所述对各个所述采样点在原始坐标系下的初始坐标进行坐标转换,得到各个所述采样点在新坐标系下的新坐标的步骤,包括:选取所述采样点中的起始点和终止点;将原始坐标系的X轴与所述起始点和所述终止点的连线之间的夹角作为旋转角,并按照所述旋转角旋转所述原始坐标系形成新坐标系;其中,所述新坐标系的X轴与所述起始点和所述终止点的连线平行;确定各个所述采样点在所述新坐标系下的新坐标。
在一种实施方式中,所述基于各个所述采样点的新坐标和预设的拟合多项式,确定所述待补点区间对应的拟合多项式系数的步骤,包括:将各个所述采样点的新坐标代入至预设的拟合多项式,得到目标方程组;通过高斯消元法计算所述目标方程组的解,并基于所述目标方程组的解得到所述待补点区间对应的拟合多项式系数。
在一种实施方式中,所述基于所述目标方程组的解得到所述待补点区间对应的拟合多项式系数的步骤,包括:如果所述电力线集合包括一根电力线,将所述目标方程组的解作为所述待补点区间对应的拟合多项式系数;如果所述电力线集合包括多根电力线,将所述目标方程组的解作为所述拟合多项式的初始系数值;对于所述电力线集合中的每根电力线,基于该电力线的起始点的新坐标和该电力线的终止点的新坐标,对所述初始系数值中的指定系数值进行更新,得到该电力线对应的拟合多项式系数。
在一种实施方式中,所述根据所述拟合多项式系数在所述待补点区间内生成电力线点的步骤,包括:对于电力线集合内的每个电力线,获取该电力线的电力线点密度,并基于所述电力线点密度和所述拟合多项式系数在所述待补点区间内生成指定数目的电力线点;所述方法还包括:将各个电力线点在新坐标系下的坐标映射至原始坐标系,得到各个所述电力线点在所述原始坐标系下的坐标。
第二方面,本发明实施例还提供一种电力线补点装置,包括:获取模块,用于获取电力线集合的待补点区间,以及所述待补点区间内各个采样点的初始坐标;多项式确定模块,用于基于各个所述采样点的初始坐标和预设的拟合多项式,确定所述待补点区间对应的拟合多项式系数;其中,所述拟合多项式是基于泰勒公式得到的;电力线点生成模块,用于根据所述拟合多项式系数在所述待补点区间内生成电力线点,对所述电力线集合内的各个所述电力线进行补点。
第三方面,本发明实施例还提供一种电子设备,包括存储器以及处理器;所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面提供的任一项所述的方法的步骤。
第四方面,本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有机器可运行指令,所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时,所述计算机可运行指令促使所述处理器运行所述第一方面提供的任一项所述的方法。
本发明实施例提供的一种电力线补点方法、装置及电子设备,首先获取电力线集合的待补点区间,以及待补点区间内各个采样点的初始坐标,然后基于各个采样点的初始坐标和预设的拟合多项式,确定待补点区间对应的拟合多项式系数,其中,拟合多项式是基于泰勒公式得到的,再根据拟合多项式系数在待补点区间内生成电力线点,对电力线集合内的各个电力线进行补点。上述方法利用基于泰勒公式得到的预拟合多项式对电力线进行拟合,可以任意选择和设置拟合多项式的阶数,从而更加灵活巧妙地拟合出满足实际需求的曲线,从而较好地对电力线进行补点,而且实现了批量拟合电力线,不仅能提高电力线拟合的效率和精度,而且能保证同一侧的电力线保持相同的曲度,提高点云可视化的保真度和应用分析的可靠性。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式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,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种电力线补点方法的流程示意图;
图2为本发明实施例提供的一种单电力线的补点方法的流程示意图;
图3为本发明实施例提供的一种多电力线的补点方法的流程示意图;
图4为本发明实施例提供的一种电力线补点装置的结构示意图;
图5为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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。
目前,可以利用无人机搭载LIDAR(Light Detection And Ranging,激光探测与测量)设备对电塔、高压输电线路等电力设施扫描和采集点云数据,然而由于雷达设备本身扫描能力有限、环境遮挡、飞手操作失误等原因,导致某些电力线之间出现断裂或者某些线路点云数量异常稀疏,因此需要对电力线进行拟合和补点。相关技术中提出可以使用抛物线方程或悬链线方程拟合电力线路,其中,(1)因为高压输电线路被认为类似二次曲线,因而常用抛物线方程对电力线拟合,公式如下所示:,其中,a、b、c是各项系数。用抛物线方程拟合电力线路比较简单,只需要在电力线上采样3个点,就可以通过解方程组确认方程的系数,但是在实际操作中,采样3个点往往很难准确拟合电力线的真实曲度,尤其是当采集的点云数据精度较差时,拟合结果更加差强人意;(2)通过分析高压架空输电线路受力情况,基于悬链线方程也可以对电力线拟合,悬链线方程为双曲余弦函数,公式如下所示:,其中,λ是线密度,g是重力加速度,T0是点曲线最低点O处的张力,可以看出,为了更精确地对实际线路拟合,基于悬链线方程对电力线拟合引入了很多物理变量,使用悬链线方程虽然在理论上能更精确地描述和模拟电力线,但是因为引入了更多的物理变量,让拟合工作更加艰难费力,而且有太多中间结果的计算和采点误差,实际的拟合结果也不尽如人意。由此可见,现有技术中无法较好地对电力线进行拟合,而且上述方法只能对单根电力线拟合,如果电塔一侧的电力线严重断裂,因为电力线点云的缺失分别拟合每条电力线,会导致电力线弯曲程度可能都不一样。那在之后三维点云可视化和应用时,会带来诸多困扰和问题。基于此,本发明实施提供了一种电力线补点方法、装置及电子设备,可以对多根电力线进行拟合,同时有效提高电力线的拟合精度,从而较好地对电力线进行补点。
为便于对本实施例进行理解,首先对本发明实施例所公开的一种电力线补点方法进行详细介绍,参见图1所示的一种电力线补点方法的流程示意图,该方法主要包括以下步骤S102至步骤S106:
步骤S102,获取电力线集合的待补点区间,以及待补点区间内各个采样点的初始坐标。其中,电力线集合可以包括电塔一侧的一根或多根电力线,在一种实施方式中,如果电力线集合仅包括一根电力线,则待补点区间包括在该电力线上采样得到的多个采样点,如果电力线集合包括多根电力线,则需要从电力线集合中选择目标电力线,待补点区间将包括在目标电力线上采样得到的多个采样点。另外,上述初始坐标为三维坐标,例如,初始坐标为(x,y,z),在实际应用中,可以预先建立三维坐标系,从而确定各个采样点在三维坐标系下的初始坐标。
步骤S104,基于各个采样点的初始坐标和预设的拟合多项式,确定待补点区间对应的拟合多项式系数。其中,拟合多项式是基于泰勒公式得到的,泰勒公式可以无限展开,展开得越多越逼近真实值,基于泰勒公式的理论,一个N阶多项式函数可以接近于任何函数,因此本发明实施例采用基于泰勒公式得到的拟合多项式拟合电力线。在一种实施方式中,可以预先确定拟合多项式的阶数,其中,拟合多项式的阶数越高,拟合电力线的精度越高,然后对采样点在三维坐标系下的初始坐标进行坐标转换,得到各个采样点在新坐标系下的新坐标,如果电力线集合中仅包括一根电力线,则基于各个采样点的新坐标确定拟合多项式各项的系数值,如果电力线集合中包括多根电力线,则在基于各个采样点的新坐标确定拟合多项式各项的系数值之后,还需要对指定项的系数值进行更新。
步骤S106,根据拟合多项式系数在待补点区间内生成电力线点,对电力线集合内的各个电力线进行补点。在一种实施方式中,对于电力线集合中的每根电力线,可以基于该电力线的点云密度和上述拟合多项式系数生成一定数量的电力线点,从而利用电力线点对该电力线进行补点。
本发明实施例提供的上述电力线补点方法,利用基于泰勒公式得到的预设多项式对电力线进行拟合,可以任意选择和设置预设多项式的阶数,从而更加灵活巧妙地拟合出满足实际需求的曲线,从而较好地对电力线进行补点,而且实现了批量拟合电力线,不仅能提高电力线拟合的效率和精度,而且能保证同一侧的电力线保持相同的曲度,提高点云可视化的保真度和应用分析的可靠性。
为便于对上述预设多项式进行理解,本发明实施例对基于泰勒公式得到预设多项式进一步说明,泰勒公式是一个用函数某点的信息,描述在该点附近取值的公式,可以理解为一种计算近似值的方法。如果函数足够平滑,已知函数在某一点的各阶导数值的情况下,泰勒公式可以利用这些导数值来做系数构建一个多项式,逼近函数在这一点的邻域中的值。例如,如果f(x)在x0处具有任意阶导数,泰勒公式如下所示:。
上述泰勒公式的幂级数称为发f(x)在x0处的泰勒级数。泰勒公式可以无限展开,展开的越多越逼近真实值,基于泰勒公式的理论,一个N阶多项式函数可以接近于任何函数,通过采样更多数量的点,更高的结束,能更精确刻画该曲线函数。一个N阶多项式函数Z(x)如下所示:。其中,Cn、Cn-1、…、C0是各项系数,本发明实施例可以将上述N阶多项式函数作为拟合多项式。
为便于对上述步骤S102进行理解,本发明实施例还提供了一种获取电力线集合的待补点区间的实施方式,可以从电力线集合中选择目标电力线,然后对目标电力线进行采样,得到目标电力线对应的多个采样点,并确定电力线集合的待补点区间。其中,采样点的数量与拟合多项式的阶数相关,可选的,当拟合多项式的阶数为p时,待补点区间内采样点的数量将为p+1,例如,预设多项式的阶数为4,则待补点区间内采样点的数量为5。在一些实施方式中,如果电力线集合中仅包括一根电力线,则将该电力线确定为目标电力线,并根据预设多项式的阶数在目标电力线上进行采样,得到待补点区间;如果电力线集合中包括多根电力线,则可以从电力线集合中选择一根电力线作为目标电力线,例如选择较为完整的电力线作为目标电力线,然后根据预设多项式的阶数在目标电力线上进行采样,得到待补点区间。
在一种实施方式中,可以按照如下步骤1至步骤2所示的方法执行基于各个采样点的初始坐标和预设的拟合多项式,确定待补点区间对应的拟合多项式系数的步骤:
步骤1,对各个采样点在原始坐标系下的初始坐标进行坐标转换,得到各个采样点在新坐标系下的新坐标。可选的,初始坐标为三维坐标(x,y,z),新坐标为(x’,y’,z),在此基础上,本发明实施例提供了一种对各个采样点在原始坐标系下的初始坐标进行坐标转换,得到各个采样点在新坐标系下的新坐标的实施方式,如下步骤1.1至步骤1.3所示:
步骤1.1,选取采样点中的起始点和终止点。可以理解的,待补点区间内包括多个采样点,各个采样点的分布使得待补点区间类似于一段直线段或曲线段,上述起始点和终止点即可理解为直线段或曲线段的两端对应的采样点。
步骤1.2,将原始坐标系的X轴与起始点和终止点的连线之间的夹角作为旋转角,并按照旋转角旋转原始坐标系形成新坐标系。其中,新坐标系的X轴与起始点和终止点的连线平行。在一种实施方式中,以起始点和终止点连线与X轴的夹角θ为旋转角,围绕原始坐标系的Z轴旋转,从而使新坐标系的X’轴与起始点和终止点连线平行,Y轴与起始点和终止点连线垂直。
步骤1.3,确定各个采样点在新坐标系下的新坐标。在得到旋转后的新三维坐标系(也即,上述新坐标系)后,即可确定各个采样点在原始的三维坐标系下的初始坐标(x,y,z)在新三维坐标系下的新坐标(x’,y’,z)。
步骤2,基于各个采样点的新坐标和预设的拟合多项式,确定待补点区间对应的拟合多项式系数。为便于理解,在确定待补点区间对应的拟合多项式系数时,可以将各个采样点的新坐标代入至预设多项式,得到目标方程组,然后通过高斯消元法计算目标方程组的解,并基于目标方程组的解得到待补点区间对应的拟合多项式系数。在一种实施方式中,提取所有采样点的新坐标中的坐标(x’,z),然后将各个采样点对应的坐标(x’,z)分别代入至拟合多项式,即可得到目标方程组,再用高斯消元法求解目标方程组的解,即可基于目标方程组的解得到待补点区间对应的拟合多项式系数。在实际应用中,电力线集合中可能包括一根或多根电力线,本发明实施例分别针对电力线集合包括一根电力线或电力线集合包括多根电力线的情况提出基于目标方程组的解得到待补点区间对应的拟合多项式的实施方式,参见如下(一)和(二):
(一)如果电力线集合包括一根电力线,将目标方程组的解作为待补点区间对应的拟合多项式系数。例如,通过高斯消元法求解目标方程组,得到Cn、Cn-1、…、C0,则上述Cn、Cn-1、…、C0即为拟合多项式各项的系数值,从而即可得到相应的拟合多项式。
(二)如果电力线集合包括一根电力线,将所述目标方程组的解作为所述拟合多项式的初始系数值;对于所述电力线集合中的每根电力线,基于该电力线的起始点的新坐标和该电力线的终止点的新坐标,对所述初始系数值中的指定系数值进行更新,得到该电力线对应的拟合多项式系数。例如,通过高斯消元法求解目标方程组,得到Cn、Cn-1、…、C0,则上述Cn、Cn-1、…、C0即为拟合多项式各项的初始系数值,此时可以从电力线集合中选择一根待补点电力线,并根据该待补点电力线的待补点区间内的起始点和终止点连线与原始坐标系X轴之间的夹角,确定起始点和终止点各自在新坐标系下的新坐标,然后将第一项和第二项的系数值作为指定系数值,并根据旋转后的起始点和终止点对上述系数值C1和C0更新得到C1’和C0’,此时拟合多项式各项的系数值将为Cn、Cn-1、…、C1’和C0’,从而得到该待补点电力线对应的拟合多项式。
为便于理解,本发明实施例还提供了一种根据拟合多项式在待补点区间内生成电力线点的实施方式,对于电力线集合内的每个电力线,可以获取该电力线的电力线点密度,并基于电力线点密度和拟合多项式系数在待补点区间内生成指定数目的电力线点,另外,在生成指定数目的电力线点后,还可以将各个电力线点在新坐标系下的坐标映射至原始坐标系,得到各个电力线点在原始坐标系下的坐标。在一些实施方式中,如果电力线集合仅包括一根电力线,则可以根据拟合多项式系数Cn、Cn-1、…、C0和该电力线的电力线点密度对在待补点区间内随机生成指定数目(诸如K个)电力线点的(xk’,zk),然后基于上述旋转角对生成的电力线点的在新坐标系下的坐标进行坐标转换,得到各个电力线点在原始坐标系下的坐标(xk,yk,zk),此时即可通过坐标转换后的电力线点对该电力线进行补点;如果电力线集合包括多根电力线,则针对电力线集合中每根电力线,根据拟合多项式系数Cn、Cn-1、…、C1’和C0’和该电力线的电力线点密度对在待补点区间内随机生成K个电力线点的(xk’,zk),然后基于上述旋转角对生成的电力线点在新坐标系下的新坐标进行坐标转换,得到各个电力线点在原始坐标系下的坐标(xk,yk,zk),此时即可通过坐标转换后的电力线点对该电力线进行补点。
基于前述实施例提供的电力线补点方法,本发明实施例提供了一种单电力线的补点方法,参见图2所示的一种单电力线的补点方法的流程示意图,该方法主要包括以下步骤S202至步骤S206:
步骤S202,坐标系旋转变换。在电力线上采样N个采样点,各个采样点的初始坐标为(x,y,z),同时确定待补点区间的起始点和终止点。通过旋转三维坐标系对上述采样点进行坐标变换,得到采样点在新三维坐标系下的新坐标(x’,y’,z)。
步骤S204,多项式拟合。在一种实施方式中,从各个采样点的新坐标(x’,y’,z)中提取坐标(x’,z),将提取得到的坐标代入至预设多项式,然后用高斯消元法解方程组,拟合得到拟合多项式各项的系数值Cn、Cn-1、…、C0。其中,采样点个数和多项式阶数相关,例如,如果拟合四阶多项式,则需要采样包含补点区间内总共五个采样点。并在得到多项式系数后,根据实际电力线点密度,在待补点区间内随机生成K个电力线点的(xk’,zk)。
步骤S206,坐标系旋转反变换。基于旋转角θ对新生成的电力线点坐标(xk’,yk’,zk)经过旋转反变换得到原始坐标系下的坐标(xk,yk,zk)。
考虑到如果激光雷达扫描能力有限或者航线规划覆盖率低,会导致电塔一侧的电力线点云严重缺失,同时因为缺失有效的采样点信息,对每条电力线单根拟合,会生成不同曲度、误差较大的电力线,这将致使后续平台可视化和航点规划等应用带来了诸多问题。因此,基于前述实施例提供的电力线补点方法,本发明实施例提供了一种多电力线的补点方法,参见图3所示的一种多电力线的补点方法的流程示意图,该方法主要包括以下步骤S302至步骤S308:
步骤S302,单电力线拟合。在一种实施方式中,从电力线集合中选择一根较为完整的电力线,并按照前述步骤S202至步骤S204对该电力线进行拟合,确定多项式各项的初始系数Cn、Cn-1、…、C0。
步骤S304,待拟合电力线系数修正。在一种实施方式中,可以从电力线集合中选择一根电力线作为待拟合电力线,并根据该待拟合电力线的待补点区间内的起始点和终止点,计算待拟合电力线的旋转角,然后根据待拟合电力线的旋转角计算待拟合电力线的起始点的新坐标和待拟合电力线的终止点的新坐标,从而基于待拟合电力线的起始点和终止点各自对应的新坐标对C1和C0进行修正,得到目标系数值Cn、Cn-1、…、C1’和C0’。
步骤S306,拟合待拟合电力线。基于上述目标系数值Cn、Cn-1、…、C1’和C0’得到待拟合电力线对应的拟合多项式。另外,根据拟合多项式各项的系数值Cn、Cn-1、…、C1’和C0’和待拟合电力线点密度可以对待拟合电力线进行补点。
步骤S308,是否拟合全部电力线。如果是,结束;如果否,执行步骤S304。对于电塔一侧的所有电力线,本发明实施例只需要拾取待拟合电力线的待拟合区间内的起始点和终止点,就可以批量拟合出具有相同曲度的电力线。
综上所述,本发明实施例提供的上述电力线补点方法,至少具有以下特点:
(1)本发明实施例通过采样更多数量的采样点点,提高多项式的阶数,能比抛物线和悬链线模型更加精确地描述电力线点云的坐标位置和曲度,并补偿电力线点密度对应数量的点云。
(2)本发明实施例也更加灵活巧妙,根据电力线点云的采点精度,可以任意选择和设置多项式阶数,拟合出满足实际需求的曲线。
(3)本发明实施例不仅能提高电力线拟合的效率和精度,而且能保证同一侧的电力线保持相同的曲度,提高点云可视化的保真度和应用分析的可靠性。
对于前述电力线补点方法,本发明实施例提供了一种电力线补点装置,参见图4所示的一种电力线补点装置的结构示意图,该装置主要包括以下部分:
获取模块402,用于获取电力线集合的待补点区间,以及待补点区间内各个采样点的初始坐标;
多项式确定模块404,用于基于各个采样点的初始坐标和预设的拟合多项式,确定待补点区间对应的拟合多项式系数;其中,拟合多项式是基于泰勒公式得到的;
电力线点生成模块406,用于根据拟合多项式系数在待补点区间内生成电力线点,对电力线集合内的各个电力线进行补点。
本发明实施例提供的上述电力线补点装置,利用基于泰勒公式得到的预设多项式对电力线进行拟合,可以任意选择和设置预设多项式的阶数,从而更加灵活巧妙地拟合出满足实际需求的曲线,从而较好地对电力线进行补点,而且实现了批量拟合电力线,不仅能提高电力线拟合的效率和精度,而且能保证同一侧的电力线保持相同的曲度,提高点云可视化的保真度和应用分析的可靠性。
在一种实施方式中,获取模块402还用于:从电力线集合中选择目标电力线;对目标电力线进行采样,得到目标电力线对应的多个采样点,并确定电力线集合的待补点区间;其中,采样点的数量与拟合多项式的阶数相关。
在一种实施方式中,多项式确定模块404还用于:对各个采样点在原始坐标系下坐标进行坐标转换,得到各个采样点在新坐标系下的新坐标;基于各个采样点的新坐标和预设的拟合多项式,确定待补点区间对应的拟合多项式系数。
在一种实施方式中,多项式确定模块404还用于:选取采样点中的起始点和终止点;将原始坐标系的X轴与起始点和终止点的连线之间的夹角作为旋转角,并按照旋转角旋转原始坐标系形成新坐标系;其中,新坐标系的X轴与起始点和终止点的连线平行;确定各个采样点在新坐标系下的新坐标。
在一种实施方式中,多项式确定模块404还用于:将各个采样点的新坐标代入至预设的拟合多项式,得到目标方程组;通过高斯消元法计算目标方程组的解,并基于目标方程组的解得到待补点区间对应的拟合多项式系数。
在一种实施方式中,多项式确定模块404还用于:如果电力线集合包括一根电力线,将目标方程组的解作为待补点区间对应的拟合多项式系数;如果电力线集合包括多根电力线,将目标方程组的解作为拟合多项式的初始系数值;对于电力线集合中的每根电力线,基于该电力线的起始点的新坐标和该电力线的终止点的新坐标,对初始系数值中的指定系数值进行更新,得到该电力线对应的拟合多项式系数。
在一种实施方式中,电力线点生成模块406还用于:对于电力线集合内的每个电力线,获取该电力线的电力线点密度,并基于电力线点密度和拟合多项式系数在待补点区间内生成指定数目的电力线点;上述装置还包括拟坐标转换模块,用于:将各个电力线点在新坐标系下的坐标映射至原始坐标系,得到各个电力线点在所述原始坐标系下的坐标。
本发明实施例所提供的装置,其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同,为简要描述,装置实施例部分未提及之处,可参考前述方法实施例中相应内容。
本发明实施例提供了一种电子设备,具体的,该电子设备包括处理器和存储装置;存储装置上存储有计算机程序,计算机程序在被所述处理器运行时执行如上所述实施方式的任一项所述的方法。
图5为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图,该电子设备100包括:处理器50,存储器51,总线52和通信接口53,所述处理器50、通信接口53和存储器51通过总线52连接;处理器50用于执行存储器51中存储的可执行模块,例如计算机程序。
其中,存储器51可能包含高速随机存取存储器(RAM,Random Access Memory),也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口53(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接,可以使用互联网,广域网,本地网,城域网等。
总线52可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图5中仅用一个双向箭头表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
其中,存储器51用于存储程序,所述处理器50在接收到执行指令后,执行所述程序,前述本发明实施例任一实施例揭示的流过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器50中,或者由处理器50实现。
处理器50可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器50中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器50可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)、网络处理器(Network Processor,简称NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing,简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器51,处理器50读取存储器51中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。
本发明实施例所提供的可读存储介质的计算机程序产品,包括存储了程序代码的计算机可读存储介质,所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法,具体实现可参见前述方法实施例,在此不再赘述。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本发明的具体实施方式,用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,本发明的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种电力线补点方法,其特征在于,包括:
获取电力线集合的待补点区间,以及所述待补点区间内各个采样点的初始坐标;
基于各个所述采样点的初始坐标和预设的拟合多项式,确定所述待补点区间对应的拟合多项式系数;其中,所述拟合多项式是基于泰勒公式得到的;
根据所述拟合多项式系数在所述待补点区间内生成电力线点,对所述电力线集合内的各个所述电力线进行补点。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取电力线集合的待补点区间的步骤,包括:
从所述电力线集合中选择目标电力线;
对所述目标电力线进行采样,得到所述目标电力线对应的多个采样点,并确定所述电力线集合的待补点区间;其中,所述采样点的数量与拟合多项式的阶数相关。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于各个采样点的初始坐标和预设的拟合多项式,确定所述待补点区间对应的拟合多项式系数的步骤,包括:
对各个所述采样点在原始坐标系下的初始坐标进行坐标转换,得到各个所述采样点在新坐标系下的新坐标;
基于各个所述采样点的新坐标和预设的拟合多项式,确定所述待补点区间对应的拟合多项式系数。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,其中,对各个所述采样点在原始坐标系下的初始坐标进行坐标转换,得到各个所述采样点在新坐标系下的新坐标的步骤,包括:
选取所述采样点中的起始点和终止点;
将原始坐标系的X轴与所述起始点和所述终止点的连线之间的夹角作为旋转角,并按照所述旋转角旋转所述原始坐标系形成新坐标系;其中,所述新坐标系的X轴与所述起始点和所述终止点的连线平行;
确定各个所述采样点在所述新坐标系下的新坐标。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述基于各个所述采样点的新坐标和预设的拟合多项式,确定所述待补点区间对应的拟合多项式系数的步骤,包括:
将各个所述采样点的新坐标代入至预设的拟合多项式,得到目标方程组;
通过高斯消元法计算所述目标方程组的解,并基于所述目标方程组的解得到所述待补点区间对应的拟合多项式系数。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述基于所述目标方程组的解得到所述待补点区间对应的拟合多项式系数的步骤,包括:
如果所述电力线集合包括一根电力线,将所述目标方程组的解作为所述待补点区间对应的拟合多项式系数;
如果所述电力线集合包括多根电力线,将所述目标方程组的解作为所述拟合多项式的初始系数值;对于所述电力线集合中的每根电力线,基于该电力线的起始点的新坐标和该电力线的终止点的新坐标,对所述初始系数值中的指定系数值进行更新,得到该电力线对应的拟合多项式系数。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述拟合多项式系数在所述待补点区间内生成电力线点的步骤,包括:
对于电力线集合内的每根电力线,获取该电力线的电力线点密度,并基于该电力线点密度和所述拟合多项式系数在所述待补点区间内生成指定数目的电力线点;
所述方法还包括:
将各个电力线点在新坐标系下的坐标映射至原始坐标系,得到各个所述电力线点在所述原始坐标系下的坐标。
8.一种电力线补点装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取电力线集合的待补点区间,以及所述待补点区间内各个采样点的初始坐标;
多项式确定模块,用于基于各个所述采样点的初始坐标和预设的拟合多项式,确定所述待补点区间对应的拟合多项式系数;其中,所述拟合多项式是基于泰勒公式得到的;
电力线点生成模块,用于根据所述拟合多项式系数在所述待补点区间内生成电力线点,对所述电力线集合内的各个所述电力线进行补点。
9.一种电子设备,其特征在于,包括存储器以及处理器;所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有机器可运行指令,所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时,所述计算机可运行指令促使所述处理器运行所述权利要求1至7任一项所述的方法。
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