【技术实现步骤摘要】
基于无人机激光雷达点云杆塔倾斜参数测量方法及系统
[0001]本专利技术涉及激光点云监测预警和风险防控
，具体地指一种基于无人机激光雷达点云杆塔倾斜参数测量方法及系统。
技术介绍
[0002]输电线路覆盖范围广，输送距离长，沿途经过很多环境条件恶劣、地质地形复杂、气候多变地区，如山西、陕西、四川、新疆等地质条件复杂的省份，地质灾害种类较多、分布面积较大，输电杆塔自身的运行状态已成为线路运维工作关注的焦点。传统的架空输电线路防灾面临着几个方面的问题：防治工作量大、防止要求高、防治成本高等。利用基于SAR(Synthetic Aperture Radar，合成孔径雷达)卫星的遥感监测，虽然具有监测范围广、区域大等优势，但对遥感图像的采样周期和图像分辨率有较高要求，数据获取费用巨大，数据处理复杂，全面推广较为困难。由于缺少高效监测手段，难以及时掌握输电线路杆塔倾斜地质灾害的风险状态，运维工作的风险和压力较大，当风险发展累积到一定程度时，对分散的风险点进行大规模治理的难度增加，成本投入巨大。因此，急需一种能对地质不稳定区域内杆...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于无人机激光雷达点云杆塔倾斜参数测量方法，其特征在于，它包括如下步骤：步骤1：选取输电杆塔三维激光点云中的单个塔杆点云，剔除单个塔杆点云中的杂点及电线点云，得到滤波后的杆塔点云；步骤2：将滤波后的杆塔点云划分为塔脚点云、塔身点云和塔头点云，从而得到塔脚三维矢量模型、塔身三维矢量模型和塔头三维矢量模型；步骤3：将塔脚三维矢量模型、塔身三维矢量模型、塔头三维矢量模型组合成典型塔型三维点云模型；步骤4：根据所述典型塔型三维点云模型，对待评估杆塔特征平面进行中心点计算，得到待评估杆塔各特征平面中心点坐标；步骤5：根据待评估杆塔各特征平面中心点坐标计算待评估杆塔的倾斜角度。2.根据权利要求1所述的基于无人机激光雷达点云杆塔倾斜参数测量方法，其特征在于：所述步骤2中，利用塔脚高程、塔身高程、塔肩高程和塔头高程，将滤波后的杆塔点云划分为塔脚点云、塔身点云和塔头点云，从而得到塔脚三维矢量模型、塔身三维矢量模型和塔头三维矢量模型。3.根据权利要求1所述的基于无人机激光雷达点云杆塔倾斜参数测量方法，其特征在于：所述步骤2中，生成杆塔点云的高程直方图，提取直方图中的局部极值，剔除非特征高程的极值，获得杆塔点云中的特征高程及其对应的特征平面，通过判断各特征高程对应的特征平面点云所包含的点数，提取塔头与塔身结合处的塔肩高程，实现塔头与塔身的分割，利用塔头与塔身的分割方式将滤波后的杆塔点云划分为塔脚点云、塔身点云和塔头点云。4.根据权利要求1所述的基于无人机激光雷达点云杆塔倾斜参数测量方法，其特征在于：所述步骤3中，将典型塔型三维点云模型输入到典型塔型三维点云模型数据库。5.根据权利要求1所述的基于无人机激光雷达点云杆塔倾斜参数测量方法，其特征在于：所述步骤4中，根据所述典型塔型三维点云模型，对待评估杆塔特征平面进行中心点计算，得到待评估杆塔各特征平面中心点坐标的具体方法为：对待评估杆塔特征平面进行中心点计算，选择待进行倾斜评估杆塔区域，使用典型塔型三维点云模型数据库中的塔头三维矢量模型与待评估杆塔进行匹配，从而确定杆塔塔型，使用对应杆塔塔型特征平面分别对待评估杆塔进行ICP匹配，获取待评估杆塔各个特征平面的旋转与平移矩阵，典型塔型三维点云模型数据库中对应杆塔塔型特征平面中心点通过相应的旋转与平移变换获取待评估杆塔各特征平面中心点坐标。6.根据权利要求1所述的基于无人机激光雷达点云杆塔倾斜参数测量方法，其特征在于：所述步骤2中，对塔头点云采用SVM分类的方法结合塔头模型库进行重建得到塔头三维矢量模型；对塔身点云通过平面拟合的方式进行重建得到塔头三维矢量模型，对塔脚点云采用人工交互的方式重建得到塔脚三维矢量模型。7.根据权利要求1所述的基于无人机激光雷达点云杆塔倾斜参数测量方法，其特征在于：所述步骤5中，根据以下策略计算杆塔整体和塔头、塔身的倾斜参数，从而评估杆塔倾斜状态：将待评估杆塔各特征平面中心点依次连接成为杆塔中心线...
【专利技术属性】
技术研发人员：芦竹茂，龚浩，邓鹤鸣，杨虹，胡晓岑，杨罡，吴驰，阴崇智，胡庆武，李加元，连建华，刘永鑫，韩钰，赵亚宁，孟晓凯，白洋，张光炜，吴念，别士光，柯贤彬，郭潇，
申请(专利权)人：国网山西省电力公司电力科学研究院国网电力科学研究院有限公司国网山西省电力公司武汉大学国网四川省电力公司电力科学研究院国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：
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