一种电力线路可见光点云解算照片的采集飞行方法技术

本发明专利技术公开了一种电力线路可见光点云解算照片的采集飞行方法，步骤为：将电力线路沿布数据KML导入系统，系统读取杆塔的位置坐标和高度信息；系统计算出适合飞机飞行的轨迹和拍照策略，生成无人机能识别的坐标，高度，角度等数据；系统计算出适合飞机飞行的轨迹和拍照策略，生成无人机能识别的坐标，高度，角度等数据；单一杆塔和通道的航线规划完成后，根据实际作业范围，将单一航线按照实际空间逻辑顺序进行拼装，并优化航线的效率和安全性，生成最终航线；结合无人机，将规划好的航线转换为无人机的飞行控制算法，上传到无人机，并控制飞机进行自动驾驶照片采集作业。本发明专利技术可以降低经济成本和人工成本，提升效率，提高作业质量。

A method of collecting and flying photos for solving visible light point cloud of power line

【技术实现步骤摘要】
一种电力线路可见光点云解算照片的采集飞行方法
本专利技术属于电力系统运维
，用于电力线路数据的采集，具体涉及一种电力线路可见光点云解算照片的采集飞行方法。
技术介绍
目前，使用三维激光扫描仪采集点云的技术已经成熟，采集的点云精度高，密度大，大量运用在测绘、建筑、农业、军事、交通、电力等行业。尤其是电力行业，目前基于点云的树障分析，基于激光点云的精细巡检航线规划已经大量运用，在提升电力运行安全，提高作业效率方面，都有很好的效果。利用照片进行可见光解算的技术已日趋成熟，通过分析倾斜拍摄的照片就可以将照片中物体的空间三维坐标还原出来，生成点云，加以利用。但是现有的激光点云采集方式成本高昂，平均一公里成本约为2000元左右，而且只适用于大目标开阔区域作业，也就是主网线路。配网线路由于目标较低，环境复杂，不适合激光雷达作业。另外，由于激光雷达惯性导航的一些特性，使用机载激光雷达采集线路点云时，如果转弯角度过大，还容易造成转弯位置数据偏差，直接导致点云重影，错层，无法用于精细巡检航线设计。所以需要寻求一种方法来解决激光雷达采集点云的局限性，弥补激光雷达采集点云的缺陷。对于可将光点云采集而言，利用通用的方法(倾斜摄影)进行电力线路点云重建会存在杆塔局部细节缺失，电力线路缺失的情况，使用效果不是很好，所以需要寻求一种方法来解决倾斜摄影采集点云的效果问题，因此，现有的激光点云采集方式在实际使用中成本高昂，而成本相对较低的可将光倾斜摄影点云采集效果又不理想，不利于提高电网的运用效率，无法节约成本，不能提升电力智能化运营的能力。
技术实现思路
基于上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种电力线路可见光点云解算照片的采集飞行方法。本专利技术是通过如下技术方案来实现的。一种电力线路可见光点云解算照片的采集飞行方法，步骤如下：(1)线路数据导入将电力线路沿布数据KML导入系统，系统会读取杆塔的位置坐标，高度等必要信息，为航线规划做准备；(2)计算杆塔飞行方案根据杆塔高度和坐标，以杆塔中心坐标，塔顶上方一定高度为圆心，移动宽度为半径，将360度平分成若干角度，面对杆塔进行环绕拍摄，每个角度调整云台角度从上到下，拍摄若干照片，保证杆塔每个角度，每个位置都拍摄到清晰的照片，并且相邻照片之间具有足够的重叠度，根据这些条件规则，系统会计算出适合飞机飞行的轨迹和拍照策略，生成无人机能识别的坐标，高度，角度等数据；(3)计算线路通道飞行方案根据前后两基塔的高度和坐标，建立线路通道带状区域(两个杆塔之间连线两边扩展若干距离)，飞机面对线路，以不同高度进行倾斜扫描，倾斜角度以线路在镜头中心为准，保证采集到不同角度的倾斜电力线路照片，并且相邻照片之间具有足够的重叠度，根据这些条件规则，系统会计算出适合飞机飞行的轨迹和拍照策略，生成无人机能识别的坐标、高度和角度数据；(4)飞行方案生成航线单一杆塔和通道的航线规划完成后，根据实际作业范围，将单一航线按照实际空间逻辑顺序进行拼装，并优化航线的效率和安全性，生成最终航线；(5)自动驾驶作业结合无人机，将规划好的航线转换为无人机的飞行控制算法，上传到无人机，并控制飞机进行自动驾驶照片采集作业，中间无需人工干预。本专利技术针对电力线路的空间结构，设计了针对电力线路的照片采集方法，保证通过此方法采集的照片能够还原出最优的可见光点云。本专利技术还规划了一套针对电力线路的可将光点云照片采集的方法，并可以将设计好的航线转换为无人机的飞行控制算法，并控制无人机自动驾驶飞行，从起飞到降落，无需人工参与，而且拍摄的照片可以保证均匀且足够的重叠度。本专利技术可以大大降低使用激光雷达采集点云的经济成本，由于系统集成了自动驾驶作业功能，可以降低人工成本，提升效率，提高作业质量；由于减少了人工干预，提升了作业安全性。相比激光雷达设备庞大的体积，适配此方法的普通小型多旋翼无人机可以适应更多复杂场景，例如配网线路区域，促进电力配网业务进入了点云时代，提升电力线路运维作业效率，提高供电可靠性。成本的降低可以提高作业周期，对于一些如树障分析等需要经常进行的业务使用效果明显。与倾斜摄影相比，本专利技术针对电力线路专门设计，能够使还原的可见光点云质量更好，能够更好提供基于点云的三维航线规划和基于点云的树障分析等业务场景使用。附图说明图1为本专利技术的流程图；图2为本专利技术的详细步骤流程图。具体实施方式现在参考附图描述本专利技术的实施例。本专利技术所提供的一种电力线路可见光点云解算照片的采集飞行方法，主要用于对电力线路数据的采集，通过采集的数据规划无人机航线并生成无人机可识别的飞行控制算法，将算法上传到无人机后，控制无人机进行无人工干预的自动驾驶作业。下面结合说明书附图对本专利技术作进一步的详细说明。结合图1、图2所示，一种电力线路可见光点云解算照片的采集飞行方法，步骤如下：(1)线路数据导入将电力线路沿布数据KML导入系统，系统会读取杆塔的位置坐标和高度的必要信息，为航线规划做准备；(2)计算杆塔飞行方案根据杆塔高度和坐标，以杆塔中心坐标，塔顶上方一定高度为圆心，移动宽度为半径，将360度平分成若干角度，面对杆塔进行环绕拍摄，每个角度调整云台角度从上到下，拍摄若干照片，保证杆塔每个角度，每个位置都拍摄到清晰的照片，并且相邻照片之间具有足够的重叠度，根据这些条件规则，系统会计算出适合飞机飞行的轨迹和拍照策略，生成无人机能识别的坐标，高度，角度数据；(3)计算线路通道飞行方案根据前后两基塔的高度和坐标，建立线路通道带状区域(两个杆塔之间连线两边扩展若干距离)，飞机面对线路，以不同高度进行倾斜扫描，倾斜角度以线路在镜头中心为准，保证采集到不同角度的倾斜电力线路照片，并且相邻照片之间具有足够的重叠度，根据这些条件规则，系统会计算出适合飞机飞行的轨迹和拍照策略，生成无人机能识别的坐标、高度和角度数据；(4)飞行方案生成航线单一杆塔和通道的航线规划完成后，根据实际作业范围，将单一航线按照实际空间逻辑顺序进行拼装，并优化航线的效率和安全性，生成最终航线；(5)自动驾驶作业结合无人机，将规划好的航线转换为无人机的飞行控制算法，上传到无人机，并控制飞机进行自动驾驶照片采集作业，中间无需人工干预。本专利技术通过分析线路的沿布结构，和杆塔高度，自动计算无人机需要飞行的路径轨迹，对于杆塔，在塔顶上方一定高度进行以杆塔为中心，一定半径的360度环绕杆塔拍摄，根据杆塔参数制定高度和环绕半径，保证采集到杆塔每一个角度的清晰照片，对于线路通道，无人机会面向线路，保证线路在镜头中心，进行线路通道的倾斜摄影，保证采集到具足够电力线路细节的高清影像。所有相邻照片之间需要保证足够的重叠度，保证内容的拼接。航线规划完成后，会生成无人机可识别的飞行控制算法，上传到无人机，控制无人机进行无人工干预的自动驾驶作业执行。由于系统集成了自动驾驶作业功能，可以降低人工成本，提升效率，提高作业本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力线路可见光点云解算照片的采集飞行方法，其特征在于，步骤如下：/n(1)线路数据导入/n将电力线路沿布数据KML导入系统，系统会读取杆塔的位置坐标和高度的必要信息，为航线规划做准备；/n(2)计算杆塔飞行方案/n根据杆塔高度和坐标，以杆塔中心坐标，塔顶上方一定高度为圆心，移动宽度为半径，将360度平分成若干角度，面对杆塔进行环绕拍摄，每个角度调整云台角度从上到下，拍摄若干照片，保证杆塔每个角度，每个位置都拍摄到清晰的照片，并且相邻照片之间具有足够的重叠度，根据这些条件规则，系统会计算出适合飞机飞行的轨迹和拍照策略，生成无人机能识别的坐标，高度，角度数据；/n(3)计算线路通道飞行方案/n根据前后两基塔的高度和坐标，建立线路通道带状区域，飞机面对线路，以不同高度进行倾斜扫描，倾斜角度以线路在镜头中心为准，保证采集到不同角度的倾斜电力线路照片，并且相邻照片之间具有足够的重叠度，根据这些条件规则，系统会计算出适合飞机飞行的轨迹和拍照策略，生成无人机能识别的坐标、高度和角度数据；/n(4)飞行方案生成航线/n单一杆塔和通道的航线规划完成后，根据实际作业范围，将单一航线按照实际空间逻辑顺序进行拼装，并优化航线的效率和安全性，生成最终航线；/n(5)自动驾驶作业/n结合无人机，将规划好的航线转换为无人机的飞行控制算法，上传到无人机，并控制飞机进行自动驾驶照片采集作业，中间无需人工干预。/n...

【技术特征摘要】
1.一种电力线路可见光点云解算照片的采集飞行方法，其特征在于，步骤如下：
(1)线路数据导入
将电力线路沿布数据KML导入系统，系统会读取杆塔的位置坐标和高度的必要信息，为航线规划做准备；
(2)计算杆塔飞行方案
根据杆塔高度和坐标，以杆塔中心坐标，塔顶上方一定高度为圆心，移动宽度为半径，将360度平分成若干角度，面对杆塔进行环绕拍摄，每个角度调整云台角度从上到下，拍摄若干照片，保证杆塔每个角度，每个位置都拍摄到清晰的照片，并且相邻照片之间具有足够的重叠度，根据这些条件规则，系统会计算出适合飞机飞行的轨迹和拍照策略，生成无人机能识别的坐标，高度，角度数据；
(3)计算线路通道飞行方案...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宇帆，
申请(专利权)人：昆明能讯科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：云南;53