一种基于机载LIDAR点云数据的杆塔自动化建模方法技术

本发明专利技术公开了一种基于机载LIDAR点云数据的杆塔自动化建模方法，主要包括杆塔自动提取，获取单个杆塔点云数据；对单个杆塔进行分割，利用细分子集的点数ni、特征值比值ri和ni/ri等特征获取杆塔的分割位置，对中长臂横梁以上点云，将其投影到XY平面，然后采用PCA算法确定主方向，根据确定的主方向对杆塔点云进行旋转变换，根据此前确定的分割位置，采用RANSAC算法进行线性拟合，确定结构参数，实现自动化建模方法。所选特征能够抵抗一定的噪声干扰和部分数据的缺失，适应性好，对于含有一定噪声和部分数据缺失的杆塔能够实现自动化建模，其建模稳定性好。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机载LIDAR点云数据的杆塔自动化建模方法
本专利技术涉及遥感
，具体涉及一种基于机载LIDAR点云数据的杆塔自动化建模方法。
技术介绍
随着我国特高压电网的建设和电力体制改革的不断深化，智能电网已成为目前我国电网建设和发展的目标。三维数字化电网技术是智能电网建设与发展的重要组成部分。将先进的测量技术、电网通信技术、智能调度技术、高级电力电子技术和分布式能源接入技术等相结合，并与电网基础设施高度集成，以三维数字化形式，如数字化变电站、三维输电线路设计与电网规划等，通过数字化信息网络系统实现电网安全可靠、节能降损、优质高效的运行。其中输电杆塔是输电基础设施中重要的支撑结构物，其结构性能直接影响线路的安全性、经济性和可靠性。因此，输电杆塔的三维建模是三维数字化输电工程与智能电网不可或缺的一部分。在实际应用中，输电杆塔的三维建模多采用半人工半自动化技术进行建模，而杆塔数量较大，使得建模效率较低。因此，传统的半人工半自动化建模方法并不能达到高效的建模效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于机载LIDAR点云数据的杆塔自动化建模方法，提高杆塔建模效率。为实现上述目的，本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机载LIDAR点云数据的杆塔自动化建模方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取单个杆塔点云；S2、杆塔点云初次分割，确定杆塔中长横臂li及杆塔短臂si的位置，以li为分割点将杆塔点云初次分割为上部点云及下部点云；S3、坐标旋转，采用PCA算法确定杆塔点云的两个主方向，根据主方向对杆塔点云进行旋转，实现重新定向；S4、杆塔二次分割，对下部点云进行分割，确定杆塔身部分点云；S5、分块建模，分别确定下部点云、上部点云及横梁点云的结构参数；S6、根据所述结构参数完成建模。

【技术特征摘要】
1.一种基于机载LIDAR点云数据的杆塔自动化建模方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取单个杆塔点云；S2、杆塔点云初次分割，确定杆塔中长横臂li及杆塔短臂si的位置，以li为分割点将杆塔点云初次分割为上部点云及下部点云；S3、坐标旋转，采用PCA算法确定杆塔点云的两个主方向，根据主方向对杆塔点云进行旋转，实现重新定向；S4、杆塔二次分割，对下部点云进行分割，确定杆塔身部分点云；S5、分块建模，分别确定下部点云、上部点云及横梁点云的结构参数；S6、根据所述结构参数完成建模。2.如权利要求1所述的一种基于机载LIDAR点云数据的杆塔自动化建模方法，其特征在于，步骤S1包括：S11、将全部杆塔点云投影到XY平面；S12、确定单个杆塔点云在XY平面的搜索半径；S13、基于搜索半径对杆塔点云进行聚类，实现单个杆塔点云提取。3.如权利要求1所述的一种基于机载LIDAR点云数据的杆塔自动化建模方法，其特征在于，所述步骤S2包括：S21、对获取的单个杆塔点云沿Z坐标自下而上等间隔分割；S22、计算每个细分子集的点数ni、特征值比值ri＝λ2/λ1和ki＝ni/ri，其中特征值为采用PCA算法计算出的λ1、λ2，λ1<λ2；S23、搜索ni和ri的局部最大值Ni和Ri；S24、搜索Ni和Ri中点集索引在差值范围内的Ni，以确定杆塔中长臂横梁的位置li；S25、以li为分割位置，将点云分为上部点云及下部点云；S26、对所述上部点云，在li邻近范围内搜索ki的最大值，以确定短臂si的位置。4.如权利要求1所述的一种基于机载LIDAR点云数据的杆塔自动化建模方法，其特征在于，所述步骤S3包括：S31、将所述上部点云投影到XY平面；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王成，陈世超，习晓环，聂胜，
申请(专利权)人：中国科学院遥感与数字地球研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11