CN114413849B - 一种输变电工程三维地理信息数据处理方法及装置 - Google Patents
一种输变电工程三维地理信息数据处理方法及装置 Download PDFInfo
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Abstract
本申请适用于三维地理信息技术领域，提供了输变电工程三维地理信息数据处理方法及装置。该方法包括：采集目标电力设备的倾斜摄影数据和激光点云数据；提取倾斜摄影数据中目标部位的第一数据，提取激光点云数据中目标部位的第二数据；基于第一数据和第二数据，对倾斜摄影数据和激光点云数据进行配准；根据配准后的倾斜摄影数据和激光点云数据，构建目标电力设备的三维地理信息模型。本申请能够提高三维地理信息模型的精度。
Description
技术领域
本申请属于三维地理信息技术领域，尤其涉及输变电工程三维地理信息数据处理方法及装置。
背景技术
输变电工程中输电线路勘测设计是电网建设的重要环节，起着至关重要的作用。由于长距离输送电线路一般位于人烟稀少、偏僻且交通不便的地区，其勘察测量存在较高的危险性和技术难度，现有的常规勘测手段已不能满足其快速高效的要求。同时，传统的输电线路的设计是在“二维”地图(地形图或数字化的地形图)上进行的，这种平面地图都是通过等高线、地物边界线或特定符号表现地形、地貌以及地物情况。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本申请实施例提供了输变电工程三维地理信息数据处理方法及装置。
本申请是通过如下技术方案实现的：
第一方面，本申请实施例提供了一种输变电工程三维地理信息数据处理方法，包括：通过无人机上的倾斜摄影设备采集目标电力设备的倾斜摄影数据，通过无人机上的激光点云采集设备采集目标电力设备的激光点云数据；提取所述倾斜摄影数据中目标部位的第一数据，提取所述激光点云数据中目标部位的第二数据；其中，所述目标部位为目标电力设备的部位；基于所述第一数据和所述第二数据，对所述倾斜摄影数据和所述激光点云数据进行配准；根据配准后的倾斜摄影数据和激光点云数据，构建目标电力设备的三维地理信息模型。
上述输变电工程三维地理信息数据处理方法，采集目标电力设备的倾斜摄影数据和激光点云数据，之后提取倾斜摄影数据中目标部位的第一数据以及激光点云数据中目标部位的第二数据。之后，基于第一数据和所述第二数据，对倾斜摄影数据和激光点云数据进行配准。在得到配准后的倾斜摄影数据和激光点云数据后，即可以结合倾斜摄影数据和激光点云数据一起构建目标电力设备的三维地理信息模型，能够提高三维地理信息模型的精度。
结合第一方面，在一些可能的实现方式中，所述通过无人机上的倾斜摄影设备采集目标电力设备的倾斜摄影数据，通过无人机上的激光点云采集设备采集目标电力设备的激光点云数据，包括：向无人机发送三维地理信息采集请求，所述采集请求包含所述目标电力设备，所述目标电力设备的目标经纬度坐标范围，以及飞行高度范围；无人机响应所述采集请求，检测无人机的当前经纬度坐标，在当前经纬度坐标位于所述目标经纬度坐标范围内时，无人机基于所述飞行高度范围飞行并采集目标电力设备的倾斜摄影数据和激光点云数据。
结合第一方面，在一些可能的实现方式中，所述提取所述倾斜摄影数据中目标部位的第一数据，包括：基于所述倾斜摄影数据对目标电力设备进行建模，根据建模的模型得到电力设备的第一点云；基于所述目标部位对应的经纬度和高度，从所述第一点云中提取对应的点云数据，得到所述第一数据；
所述提取所述激光点云数据中目标部位的第二数据，包括：基于所述目标部位对应的经纬度和高度，从所述激光点云数据中心提取对应的点云数据，得到所述第二数据。
结合第一方面，在一些可能的实现方式中，所述基于所述目标部位对应的经纬度和高度，从所述第一点云中提取对应的点云数据，得到所述第一数据，包括：将所述第一点云转换为经纬度数据；基于所述目标部位对应的经纬度和高度和所述第一点云对应的经纬度数据，确定所述目标部位对应的第一数据；
所述基于所述目标部位对应的经纬度和高度，从所述激光点云数据中心提取对应的点云数据，得到所述第二数据，包括：将所述第二点云转换为经纬度数据；基于所述目标部位对应的经纬度和高度和所述第二点云对应的经纬度数据，确定所述目标部位对应的第二数据。
结合第一方面，在一些可能的实现方式中，所述基于第一数据和第二数据，对倾斜摄影数据和激光点云数据进行配准，包括：确定所述第一数据到所述第二数据的转换关系，所述转换关系包括平移量和旋转量；根据所述的转换关系，对倾斜摄影数据或激光点云数据进行转换；对转换后的倾斜摄影数据和激光点云数据进行配准。
结合第一方面，在一些可能的实现方式中，所述确定所述第一数据到所述第二数据的转换关系，包括：将所述第一数据和所述第二数据转换至同一坐标系；在同一坐标系下，确定所述第一数据到所述第二数据的转换关系。
结合第一方面，在一些可能的实现方式中，所述确定所述第一数据到所述第二数据的转换关系，包括：从所述目标部位中选取第一参考点和第二参考点，确定所述第一参考点和所述第二参考点的第一测站坐标和第二测站坐标，所述第一测站坐标与所述第一数据对应，所述第二测站坐标与所述第二数据对应；基于预设位置关系、所述第一测站坐标和所述第二测站坐标确定所述转换关系，所述预设位置关系为所述第一参考点与所述第二参考点之间的已知位置关系。
其中，所述基于预设位置关系、所述第一测站坐标和所述第二测站确定所述转换关系，包括：基于所述第一测站坐标和所述预设位置关系确定第一转换关系；根据所述第二测站坐标和所述预设位置关系确定第二转换关系；结合所述第一转换关系和所述第二转换关系确定所述转换关系。
示例性的，所述预设位置关系为所述第一参考点和所述第二参考点在地球坐标系下的空间地理坐标。所述基于所述第一测站坐标和所述预设位置关系确定第一转换关系，包括：基于所述第一测站坐标确定所述第一参考点和所述第二参考点构成的第一向量；将所述第一向量平移，使得所述第一参考点和所述第二参考点中的某一个参考点的测站坐标与所述空间地理坐标重合，得到第二向量，并确定由所述第一向量到所述第二向量的第一平移量；确定所述第二向量和所述第三向量之间的第一旋转角度，所述第三向量为由所述第一参考点和所述第二参考点的空间地理坐标构成；根据所述第一平移量和所述第一旋转角度确定所述第一转换关系。
所述基于所述第二测站坐标和所述预设位置关系确定第二转换关系，包括：基于所述第二测站坐标确定所述第一参考点和所述第二参考点构成的第六向量；将所述第六向量平移，使得所述第一参考点和所述第二参考点中的某一个参考点的测站坐标与所述空间地理坐标重合，得到第七向量，并确定由所述第六向量到所述第七向量的第二平移量；确定所述第七向量和所述第八向量之间的第二旋转角度，所述第八向量为由第一参考点和第二参考点的空间地理坐标构成；根据所述第二平移量和所述第二旋转角度确定所述第二转换关系。
结合第一方面，在一些可能的实现方式中，所述对转换后的倾斜摄影数据和激光点云数据进行配准，包括：对转换后的倾斜摄影数据和激光点云数据进行配准，将差距超过阈值的数据删除，并通过插值修正。
第二方面，本申请实施例提供了一种输变电工程三维地理信息数据处理装置，包括：采集模块，用于通过无人机上的倾斜摄影设备采集目标电力设备的倾斜摄影数据，通过无人机上的激光点云采集设备采集目标电力设备的激光点云数据；提取模块，用于提取所述倾斜摄影数据中目标部位的第一数据，以及提取所述激光点云数据中目标部位的第二数据；其中，所述目标部位为目标电力设备的部位；配准模块，用于基于所述第一数据和所述第二数据，对所述倾斜摄影数据和所述激光点云数据进行配准；模型构建模块，用于根据配准后的倾斜摄影数据和激光点云数据，构建目标电力设备的三维地理信息模型。
第三方面，本申请实施例提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并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如第一方面任一项所述的输变电工程三维地理信息数据处理方法。
第四方面，本申请实施例提供了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计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任一项所述的输变电工程三维地理信息数据处理方法。
第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述第一方面中任一项所述的输变电工程三维地理信息数据处理方法。
可以理解的是，上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，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他的附图。
图1是本申请一实施例提供的输变电工程三维地理信息数据处理方法的应用场景示意图；
图2是本申请一实施例提供的输变电工程三维地理信息数据处理方法的流程示意图；
图3是本申请一实施例提供的输变电工程三维地理信息数据处理方法的流程示意图；
图4是本申请实施例提供的输变电工程三维地理信息数据处理装置的结构示意图；
图5是本申请实施例提供的终端设备的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
图1示出了本申请实施例中的输变电工程三维地理信息数据处理方法的示例性场景中。在该场景中，无人机10采集电力设备30的倾斜摄影数据和激光点云数据，并将倾斜摄影数据和激光点云数据发送给服务器30。服务器30基于电力设备30的倾斜摄影数据和激光点云数据，构建目标电力设备的三维地理信息模型。
需要说明的是，无人机10可以同时携带倾斜摄影数据采集设备和激光点云数据采集设备，从而同时采集倾斜摄影数据和激光点云数据。或者，无人机10可以不同时携带倾斜摄影数据采集设备和激光点云数据采集设备，分次采集倾斜摄影数据和激光点云数据。
以下结合图1对本申请的输变电工程三维地理信息数据处理方法进行详细说明。
图2是本申请一实施例提供的输变电工程三维地理信息数据处理方法的示意性流程图。参照图2，对该输变电工程三维地理信息数据处理方法的详述如下：
步骤201，通过无人机上的倾斜摄影设备采集目标电力设备的倾斜摄影数据，通过无人机上的激光点云采集设备采集目标电力设备的激光点云数据。
示例性的，步骤201可以包括以下过程：可以向无人机发送三维地理信息采集请求，该采集请求包含目标电力设备，目标电力设备的目标经纬度坐标范围，以及飞行高度范围；无人机响应该采集请求，检测无人机的当前经纬度坐标，在当前经纬度坐标位于目标经纬度坐标范围内时，无人机基于飞行高度范围飞行并采集目标电力设备的倾斜摄影数据和激光点云数据。
一种场景中，目标电力设备的目标经纬度坐标范围可以为：目标电力设备的经度范围为A1～A2，纬度范围为B1～B2，飞行高度范围基于目标电力设备的高度确定。无人机响应该采集请求，由起始点向目标经纬度坐标范围飞行。在飞行过程中，无人机将无人机的当前经纬度坐标与目标经纬度坐标范围进行比对，若当前经纬度坐标位于目标经纬度坐标范围，则无人机到达目标电力设备。此时，无人机按照经度范围A1～A2、纬度范围B1～B2和飞行高度范围，采集目标电力设备的倾斜摄影数据和激光点云数据。
步骤202，提取所述倾斜摄影数据中目标部位的第一数据，提取所述激光点云数据中目标部位的第二数据。
其中，目标部位可以为目标电力设备的任一部位，或者目标部位可以为目标电力设备的某些特征较为明显的部位。该目标部位对应一经纬度和高度，即可以基于上述经纬度和高度确定目标部位对应的数据。
示例性的，提取倾斜摄影数据中目标部位的第一数据，可以包括：基于倾斜摄影数据对目标电力设备进行建模，根据建模的模型得到电力设备的第一点云；基于目标部位对应的经纬度和高度，从第一点云中提取对应的点云数据，得到第一数据。
例如，可以将第一点云转换为经纬度数据，之后基于目标部位对应的经纬度和高度和第一点云对应的经纬度数据，确定目标部位对应的第一数据。该第一数据为第一点云中的点云数据。
示例性的，提取激光点云数据中目标部位的第二数据，包括：基于目标部位对应的经纬度和高度，从激光点云数据中心提取对应的点云数据，得到第二数据。
例如，可以将第二点云转换为经纬度数据，之后基于目标部位对应的经纬度和高度和第二点云对应的经纬度数据，确定目标部位对应的第二数据。该第一数据为第一点云中的点云数据。
步骤203，基于所述第一数据和所述第二数据，对所述倾斜摄影数据和所述激光点云数据进行配准。
其中，对倾斜摄影数据和激光点云数据进行配准，即要确定倾斜摄影数据和激光点云数据之间的转换关系，根据确定的转换关系对倾斜摄影数据进行转换，或对激光点云数据进行转换，再对转换后的倾斜摄影数据和激光点云数据进行配准。
示例性的，由于倾斜摄影数据和激光点云数据并不是基于同一测站得到的，所以需要将倾斜摄影数据和激光点云数据转换到同一测站下，再确定两者之间的转换关系。例如，可以将第一数据和第二数据转换至同一坐标系；在同一坐标系下，确定第一数据到第二数据的转换关系。
示例性的，也可以从目标部位中选取第一参考点和第二参考点，确定第一参考点和第二参考点的第一测站坐标和第二测站坐标，第一测站坐标与第一数据对应，第二测站坐标与第二数据对应。之后，基于预设位置关系、第一测站坐标和第二测站坐标确定转换关系，该预设位置关系为第一参考点与第二参考点之间的已知位置关系，可以预先测量得到。
其中，上述基于预设位置关系、第一测站坐标和第二测站确定转换关系，可以为：基于第一测站坐标和预设位置关系确定第一转换关系，根据第二测站坐标和预设位置关系确定第二转换关系，结合第一转换关系和第二转换关系确定上述转换关系。
例如，预设位置关系可以为第一参考点和第二参考点在地球坐标系下的空间地理坐标。上述基于第一测站坐标和预设位置关系确定第一转换关系，可以为：基于第一测站坐标确定第一参考点和第二参考点构成的第一向量；将第一向量平移，使得第一参考点和第二参考点中的某一个参考点的测站坐标与空间地理坐标重合，得到第二向量，并确定由第一向量到第二向量的第一平移量；确定第二向量和第三向量之间的第一旋转角度，第三向量为由第一参考点和第二参考点的空间地理坐标构成；根据第一平移量和第一旋转角度确定第一转换关系。
其中，确定第一旋转角度的过程包括：将第二向量平移至地理空间坐标系的原点，得到第四向量；将所述第三向量平移至地理空间坐标系的原点，得到第五向量；对第四向量和第五向量进行叉乘计算，得到第一旋转轴向量；根据第一旋转轴向量，确定第二向量和第三向量之间的第一旋转矩阵，该第一旋转矩阵能够表征第一旋转角度。
上述基于第二测站坐标和预设位置关系确定第二转换关系，可以为：基于第二测站坐标确定第一参考点和第二参考点构成的第六向量；将第六向量平移，使得第一参考点和第二参考点中的某一个参考点的测站坐标与空间地理坐标重合，得到第七向量，并确定由第六向量到第七向量的第二平移量；确定第七向量和第八向量之间的第二旋转角度，第八向量为由第一参考点和第二参考点的空间地理坐标构成；根据第二平移量和第二旋转角度确定第二转换关系。
其中，确定第二旋转角度的过程包括：将第七向量平移至地理空间坐标系的原点，得到第九向量；将所述第八向量平移至地理空间坐标系的原点，得到第十向量；对第九向量和第十向量进行叉乘计算，得到第二旋转轴向量；根据第二旋转轴向量，确定第七向量和第八向量之间的第二旋转矩阵，该第二旋转矩阵能够表征第二旋转角度。
得到第一转换关系和第二转换关系之后，将第一转换关系和第二转换关系相加，即可得到第一数据到第二数据的转换关系。
一些实施例中，对转换后的倾斜摄影数据和激光点云数据进行配准，包括：对转换后的倾斜摄影数据和激光点云数据进行配准，将差距超过阈值的数据删除，并通过插值修正。即，若倾斜摄影数据和激光点云数据中存在差值超过阈值的数据对，则在倾斜摄影数据和激光点云数据中将对应的数据删除。另外，可以通过差值修正的方式对倾斜摄影数据和激光点云数据中的数据进行补齐。
步骤204，根据配准后的倾斜摄影数据和激光点云数据，构建目标电力设备的三维地理信息模型。
在得到配准后的倾斜摄影数据和激光点云数据后，即可以结合倾斜摄影数据和激光点云数据一起构建目标电力设备的三维地理信息模型，提高三维地理信息模型的精度。
上述输变电工程三维地理信息数据处理方法，采集目标电力设备的倾斜摄影数据和激光点云数据，之后提取倾斜摄影数据中目标部位的第一数据以及激光点云数据中目标部位的第二数据。之后，基于第一数据和所述第二数据，对倾斜摄影数据和激光点云数据进行配准。在得到配准后的倾斜摄影数据和激光点云数据后，即可以结合倾斜摄影数据和激光点云数据一起构建目标电力设备的三维地理信息模型，能够提高三维地理信息模型的精度。
图3示出了本申请又一实施例提供的输变电工程三维地理信息数据处理方法的示意性流程图。参见图3，上述输变电工程三维地理信息数据处理方法可以包括如下步骤：
步骤301，向无人机发送三维地理信息采集请求。
步骤302，无人机响应所述采集请求，检测无人机的当前经纬度坐标，在当前经纬度坐标位于所述目标经纬度坐标范围内时，无人机基于所述飞行高度范围飞行并采集目标电力设备的倾斜摄影数据和激光点云数据。
步骤303，基于倾斜摄影数据对目标电力设备进行建模，根据建模的模型得到电力设备的第一点云。
步骤304，基于目标部位对应的经纬度和高度，从第一点云中提取对应的点云数据，得到第一数据。
步骤305，基于目标部位对应的经纬度和高度，从激光点云数据中心提取对应的点云数据，得到第二数据。
步骤306，确定第一数据到第二数据的转换关系，转换关系包括平移量和旋转量。
步骤307，根据上述转换关系，对倾斜摄影数据或激光点云数据进行转换。
步骤308，对转换后的倾斜摄影数据和激光点云数据进行配准。
步骤309，根据配准后的倾斜摄影数据和激光点云数据，构建目标电力设备的三维地理信息模型。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
对应于上文实施例所述的输变电工程三维地理信息数据处理方法，图4示出了本申请实施例提供的输变电工程三维地理信息数据处理装置的结构框图，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分。
参见图4，本申请实施例中的输变电工程三维地理信息数据处理装置可以包括采集模块401、提取模块402、配准模块403和模型构建模块404。
其中，采集模块401，用于通过无人机上的倾斜摄影设备采集目标电力设备的倾斜摄影数据，通过无人机上的激光点云采集设备采集目标电力设备的激光点云数据。提取模块402，用于提取所述倾斜摄影数据中目标部位的第一数据，以及提取所述激光点云数据中目标部位的第二数据；其中，所述目标部位为目标电力设备的部位。配准模块403，用于基于所述第一数据和所述第二数据，对所述倾斜摄影数据和所述激光点云数据进行配准。模型构建模块404，用于根据配准后的倾斜摄影数据和激光点云数据，构建目标电力设备的三维地理信息模型。
可选的，采集模块401具体用于：向无人机发送三维地理信息采集请求，所述采集请求包含所述目标电力设备，所述目标电力设备的目标经纬度坐标范围，以及飞行高度范围；无人机响应所述采集请求，检测无人机的当前经纬度坐标，在当前经纬度坐标位于所述目标经纬度坐标范围内时，无人机基于所述飞行高度范围飞行并采集目标电力设备的倾斜摄影数据和激光点云数据。
可选的，提取模块402可以包括第一数据提取单元和第二数据提取单元。第一数据提取单元用于：基于所述倾斜摄影数据对目标电力设备进行建模，根据建模的模型得到电力设备的第一点云；基于所述目标部位对应的经纬度和高度，从所述第一点云中提取对应的点云数据，得到所述第一数据。第二数据提取单元用于：基于所述目标部位对应的经纬度和高度，从所述激光点云数据中心提取对应的点云数据，得到所述第二数据。
示例性的，所述基于所述目标部位对应的经纬度和高度，从所述第一点云中提取对应的点云数据，得到所述第一数据，包括：将所述第一点云转换为经纬度数据；基于所述目标部位对应的经纬度和高度和所述第一点云对应的经纬度数据，确定所述目标部位对应的第一数据。
示例性的，所述基于所述目标部位对应的经纬度和高度，从所述激光点云数据中心提取对应的点云数据，得到所述第二数据，包括：将所述第二点云转换为经纬度数据；基于所述目标部位对应的经纬度和高度和所述第二点云对应的经纬度数据，确定所述目标部位对应的第二数据。
可选的，配准模块404包括转换关系确定单元、转换单元和配准单元。转换关系确定单元用于确定所述第一数据到所述第二数据的转换关系，所述转换关系包括平移量和旋转量。转换单元用于根据所述的转换关系，对倾斜摄影数据或激光点云数据进行转换。配准单元用于对转换后的倾斜摄影数据和激光点云数据进行配准。
示例性的，转换关系确定单元具体可以用于：将所述第一数据和所述第二数据转换至同一坐标系；在同一坐标系下，确定所述第一数据到所述第二数据的转换关系。
示例性的，示例性的，具体可以用于：对转换后的倾斜摄影数据和激光点云数据进行配准，将差距超过阈值的数据删除，并通过插值修正。
需要说明的是，上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本申请实施例还提供了一种终端设备，参见图5，该终端设500可以包括：至少一个处理器510、存储器520以及存储在所述存储器520中并可在所述至少一个处理器510上运行的计算机程序，所述处理器510执行所述计算机程序时实现上述任意各个方法实施例中的步骤，例如图2所示实施例中的步骤201至步骤204。或者，处理器510执行所述计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图4所示模块401至404的功能。
示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器520中，并由处理器510执行，以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序段，该程序段用于描述计算机程序在终端设备500中的执行过程。
本领域技术人员可以理解，图5仅仅是终端设备的示例，并不构成对终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如输入输出设备、网络接入设备、总线等。
处理器510可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。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。
存储器520可以是终端设备的内部存储单元，也可以是终端设备的外部存储设备，例如插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。所述存储器520用于存储所述计算机程序以及终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器520还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component，PCI)总线或扩展工业标准体系结构(ExtendedIndustry Standard Architecture，EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。
示例性的，上述终端设备500可以包括但不限于服务器(如图1所示)、手机、计算机、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、平板电脑、便携设备(例如，便携式计算机)、PC(personal computer，个人计算机)、增强现实(augmented reality，AR)/虚拟现实(virtual reality，VR)设备等，本申请实施例对此不予限定。
本申请实施例还提供了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计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现可实现上述输变电工程三维地理信息数据处理方法各个实施例中的步骤。
本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在移动终端上运行时，使得移动终端执行时实现可实现上述输变电工程三维地理信息数据处理方法各个实施例中的步骤。
所述集成的单元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，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/网络设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/网络设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种输变电工程三维地理信息数据处理方法，其特征在于，包括：
通过无人机上的倾斜摄影设备采集目标电力设备的倾斜摄影数据，通过无人机上的激光点云采集设备采集目标电力设备的激光点云数据；
提取所述倾斜摄影数据中目标部位的第一数据，提取所述激光点云数据中目标部位的第二数据；其中，所述目标部位为目标电力设备的部位；
基于所述第一数据和所述第二数据，对所述倾斜摄影数据和所述激光点云数据进行配准；
根据配准后的倾斜摄影数据和激光点云数据，构建目标电力设备的三维地理信息模型；
其中，对倾斜摄影数据和激光点云数据进行配准为：若倾斜摄影数据和激光点云数据中存在差值超过阈值的数据对，则在倾斜摄影数据和激光点云数据中将对应的数据删除，以及通过差值修正的方式对倾斜摄影数据和激光点云数据中的数据进行补齐；
所述基于第一数据和第二数据，对倾斜摄影数据和激光点云数据进行配准，包括：确定所述第一数据到所述第二数据的转换关系，所述转换关系包括平移量和旋转量；根据所述的转换关系，对倾斜摄影数据或激光点云数据进行转换；对转换后的倾斜摄影数据和激光点云数据进行配准；
所述确定所述第一数据到所述第二数据的转换关系，包括：从所述目标部位中选取第一参考点和第二参考点，确定所述第一参考点和所述第二参考点的第一测站坐标和第二测站坐标，所述第一测站坐标与所述第一数据对应，所述第二测站坐标与所述第二数据对应；基于预设位置关系、所述第一测站坐标和所述第二测站坐标确定所述转换关系，所述预设位置关系为所述第一参考点与所述第二参考点之间的已知位置关系；
所述基于预设位置关系、所述第一测站坐标和所述第二测站确定所述转换关系，包括：基于所述第一测站坐标和所述预设位置关系确定第一转换关系；根据所述第二测站坐标和所述预设位置关系确定第二转换关系；结合所述第一转换关系和所述第二转换关系确定所述转换关系；
所述预设位置关系为所述第一参考点和所述第二参考点在地球坐标系下的空间地理坐标；
所述基于所述第一测站坐标和所述预设位置关系确定第一转换关系，包括：基于所述第一测站坐标确定所述第一参考点和所述第二参考点构成的第一向量；将所述第一向量平移，使得所述第一参考点和所述第二参考点中的某一个参考点的测站坐标与所述空间地理坐标重合，得到第二向量，并确定由所述第一向量到所述第二向量的第一平移量；确定所述第二向量和第三向量之间的第一旋转角度，所述第三向量为由所述第一参考点和所述第二参考点的空间地理坐标构成；根据所述第一平移量和所述第一旋转角度确定所述第一转换关系；
所述基于所述第二测站坐标和所述预设位置关系确定第二转换关系，包括：基于所述第二测站坐标确定所述第一参考点和所述第二参考点构成的第六向量；将所述第六向量平移，使得所述第一参考点和所述第二参考点中的某一个参考点的测站坐标与所述空间地理坐标重合，得到第七向量，并确定由所述第六向量到所述第七向量的第二平移量；确定所述第七向量和第八向量之间的第二旋转角度，所述第八向量为由第一参考点和第二参考点的空间地理坐标构成；根据所述第二平移量和所述第二旋转角度确定所述第二转换关系。
2.根据权利要求1所述的输变电工程三维地理信息数据处理方法，其特征在于，所述通过无人机上的倾斜摄影设备采集目标电力设备的倾斜摄影数据，通过无人机上的激光点云采集设备采集目标电力设备的激光点云数据，包括：
向无人机发送三维地理信息采集请求，所述采集请求包含所述目标电力设备，所述目标电力设备的目标经纬度坐标范围，以及飞行高度范围；
无人机响应所述采集请求，检测无人机的当前经纬度坐标，在当前经纬度坐标位于所述目标经纬度坐标范围内时，无人机基于所述飞行高度范围飞行并采集目标电力设备的倾斜摄影数据和激光点云数据。
3.根据权利要求1所述的输变电工程三维地理信息数据处理方法，其特征在于，所述提取所述倾斜摄影数据中目标部位的第一数据，包括：
基于所述倾斜摄影数据对目标电力设备进行建模，根据建模的模型得到电力设备的第一点云；
基于所述目标部位对应的经纬度和高度，从所述第一点云中提取对应的点云数据，得到所述第一数据；
所述提取所述激光点云数据中目标部位的第二数据，包括：
基于所述目标部位对应的经纬度和高度，从所述激光点云数据中心提取对应的点云数据，得到所述第二数据。
4.根据权利要求3所述的输变电工程三维地理信息数据处理方法，其特征在于，所述基于所述目标部位对应的经纬度和高度，从所述第一点云中提取对应的点云数据，得到所述第一数据，包括：
将所述第一点云转换为经纬度数据；
基于所述目标部位对应的经纬度和高度和所述第一点云对应的经纬度数据，确定所述目标部位对应的第一数据；
所述基于所述目标部位对应的经纬度和高度，从所述激光点云数据中心提取对应的点云数据，得到所述第二数据，包括：
将第二点云转换为经纬度数据；
基于所述目标部位对应的经纬度和高度和所述第二点云对应的经纬度数据，确定所述目标部位对应的第二数据。
5.根据权利要求1所述的输变电工程三维地理信息数据处理方法，其特征在于，所述确定所述第一数据到所述第二数据的转换关系，包括：
将所述第一数据和所述第二数据转换至同一坐标系；
在同一坐标系下，确定所述第一数据到所述第二数据的转换关系。
6.一种输变电工程三维地理信息数据处理装置，其特征在于，包括：
采集模块，用于通过无人机上的倾斜摄影设备采集目标电力设备的倾斜摄影数据，通过无人机上的激光点云采集设备采集目标电力设备的激光点云数据；
提取模块，用于提取所述倾斜摄影数据中目标部位的第一数据，以及提取所述激光点云数据中目标部位的第二数据；其中，所述目标部位为目标电力设备的部位；
配准模块，用于基于所述第一数据和所述第二数据，对所述倾斜摄影数据和所述激光点云数据进行配准；
模型构建模块，用于根据配准后的倾斜摄影数据和激光点云数据，构建目标电力设备的三维地理信息模型；
其中，对倾斜摄影数据和激光点云数据进行配准为：若倾斜摄影数据和激光点云数据中存在差值超过阈值的数据对，则在倾斜摄影数据和激光点云数据中将对应的数据删除，以及通过差值修正的方式对倾斜摄影数据和激光点云数据中的数据进行补齐；
所述配准模块包括转换关系确定单元、转换单元和配准单元；转换关系确定单元用于确定所述第一数据到所述第二数据的转换关系，所述转换关系包括平移量和旋转量；转换单元用于根据所述的转换关系，对倾斜摄影数据或激光点云数据进行转换；配准单元用于对转换后的倾斜摄影数据和激光点云数据进行配准；
所述确定所述第一数据到所述第二数据的转换关系，包括：从所述目标部位中选取第一参考点和第二参考点，确定所述第一参考点和所述第二参考点的第一测站坐标和第二测站坐标，所述第一测站坐标与所述第一数据对应，所述第二测站坐标与所述第二数据对应；基于预设位置关系、所述第一测站坐标和所述第二测站坐标确定所述转换关系，所述预设位置关系为所述第一参考点与所述第二参考点之间的已知位置关系；
所述基于预设位置关系、所述第一测站坐标和所述第二测站确定所述转换关系，包括：基于所述第一测站坐标和所述预设位置关系确定第一转换关系；根据所述第二测站坐标和所述预设位置关系确定第二转换关系；结合所述第一转换关系和所述第二转换关系确定所述转换关系；
所述预设位置关系为所述第一参考点和所述第二参考点在地球坐标系下的空间地理坐标；
所述基于所述第一测站坐标和所述预设位置关系确定第一转换关系，包括：基于所述第一测站坐标确定所述第一参考点和所述第二参考点构成的第一向量；将所述第一向量平移，使得所述第一参考点和所述第二参考点中的某一个参考点的测站坐标与所述空间地理坐标重合，得到第二向量，并确定由所述第一向量到所述第二向量的第一平移量；确定所述第二向量和第三向量之间的第一旋转角度，所述第三向量为由所述第一参考点和所述第二参考点的空间地理坐标构成；根据所述第一平移量和所述第一旋转角度确定所述第一转换关系；
所述基于所述第二测站坐标和所述预设位置关系确定第二转换关系，包括：基于所述第二测站坐标确定所述第一参考点和所述第二参考点构成的第六向量；将所述第六向量平移，使得所述第一参考点和所述第二参考点中的某一个参考点的测站坐标与所述空间地理坐标重合，得到第七向量，并确定由所述第六向量到所述第七向量的第二平移量；确定所述第七向量和第八向量之间的第二旋转角度，所述第八向量为由第一参考点和第二参考点的空间地理坐标构成；根据所述第二平移量和所述第二旋转角度确定所述第二转换关系。
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