本发明专利技术实施例公开了一种基于控制点的激光点云数据纠偏方法及相关装置，其中，该方法包括：获取每一个杆塔的定位点云坐标，计算每相邻两个杆塔的定位点云坐标之间的斜率值，从所有杆塔中选取疑似杆塔，获取各个疑似杆塔的控制点的旋转矩阵，基于旋转矩阵对原始点云坐标进行纠偏，得到控制点的目标点云坐标，采用目标点云坐标替换原始点云坐标。通过对疑似杆塔的控制点的点云坐标进行纠正，能够实现将点云进行分段，通过纠正段间的误差使得原始激光点云数据的精度纠正得更高，其次，通过选取杆塔的控制点来进行纠正，实现了在减少原始激光点云数据的纠偏数量的情况下又保证了纠偏的有效性。有效性。有效性。
【技术实现步骤摘要】
一种基于控制点的激光点云数据纠偏方法及相关装置
[0001]本专利技术涉及激光点云数据处理
，尤其涉及一种基于控制点的激光点云数据纠偏方法及相关装置。
技术介绍
[0002]目前由于开展输电线路通道直升机激光雷达扫描作业时，单架次作业里程一般都在几百公里，但沿着输电线路通道并未搭建坐标参考站，只在直升机起飞点搭建地面坐标参考站，从而导致直升机采集的激光点云数据会随着直升机飞行里程的增加，绝对位置也随之变大，从而导致无法保证激光点云数据的绝对精度。
[0003]因此，为了提高激光点云数据的精度，需要提出一种激光点云数据纠偏方法来实现将出现偏差的激光点云数据进行纠正。
技术实现思路
[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种基于控制点的激光点云数据纠偏方法以及相关装置，其中，该相关装置包括一种基于控制点的激光点云数据纠偏装置、计算机可读存储介质以及计算机设备，可以解决现有技术中的获取的激光点云数据的精度较低的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种基于控制点的激光点云数据纠偏方法，所述方法包括：
[0006]获取激光雷达沿输电线路通道采集的激光点云数据中的全部位置信息，得到第一集合，从所述第一集合中识别出所有杆塔；
[0007]对每一个杆塔对应的杆塔顶点点云坐标求均值，得到每一个杆塔的定位点云坐标，形成第二集合；计算所述第二集合中每相邻两个杆塔的定位点云坐标之间的斜率值，基于所述斜率值，从所述第二集合中选取疑似杆塔，得到第三集合；其中，所述疑似杆塔为疑似需要进行点云坐标纠偏的杆塔；
[0008]获取第三集合中各个疑似杆塔的控制点的实测点云坐标和原始点云坐标，根据所述实测点云坐标以及所述原始点云坐标得到旋转矩阵，基于所述旋转矩阵对所述原始点云坐标进行纠偏，得到所述控制点的目标点云坐标，采用所述目标点云坐标替换所述原始点云坐标；其中，所述原始点云坐标为从所述第一集合中获取到的控制点的点云坐标。
[0009]基于上述技术方案，通过每相邻两个定位点云坐标之间的斜率值，来选取出疑似杆塔，对疑似杆塔的控制点的点云坐标进行纠正，能够实现将点云进行分段，通过纠正段间的误差使得原始激光点云数据的精度纠正得更高，其次，通过选取杆塔的控制点来进行纠正，实现了在减少原始激光点云数据的纠正数量的情况下又保证了纠正的有效性。
[0010]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，上述计算所述第二集合中每相邻两个杆塔的定位点云坐标之间的斜率值，基于所述斜率值，从所述第二集合中选取疑似杆塔，包括：计算第i个杆塔的定位点云坐标与第i+1个杆塔的定位点云坐标之间的斜率，得到N
‑
1个斜率值；其中，i的取值为从1至N，N为第二集合中杆塔的总数；计算第n个斜率值和第n+1个
斜率值的差值；若所述差值大于预设阈值，则确定第i+1个为疑似杆塔；其中，n的取值为从1至N
‑
1，i＝n。
[0011]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，上述根据所述实测点云坐标以及所述原始点云坐标得到旋转矩阵，包括：获取根据至少两个控制点的实测点云坐标在空间中形成的第一线段，以及根据所述第一线段，及所述至少两个控制点对应的原始点云坐标在空间中形成的第二线段，计算所述第一线段以及所述第二线段之间的方位角，其中，所述方位角包括x轴上的方位角、y轴上的方位角以及z轴上的方位角；根据所述x轴上的方位角得到x轴上的旋转矩阵、根据所述y轴上的方位角得到y轴上的旋转矩阵以及根据所述z轴上的方位角对应得到z轴上的旋转矩阵。
[0012]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，上述基于所述旋转矩阵对所述原始点云坐标进行纠偏，得到所述控制点的目标点云坐标，包括：根据所述x轴上的旋转矩阵、所述y轴上的旋转矩阵以及所述z轴上的旋转矩阵对控制点的原始点云坐标进行旋转纠偏，得到xyz轴的纠偏点云坐标；基于所述纠偏点云坐标和所述原始点云坐标，得到所述目标点云坐标。
[0013]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，上述基于所述纠偏点云坐标和所述原始点云坐标，得到所述目标点云坐标，包括：计算所述控制点的原始点云坐标和纠偏点云坐标之间x轴坐标差值、y轴坐标差值以及z轴坐标差值；根据所述x轴坐标差值、y轴坐标差值以及z轴坐标差值将所述纠偏点云坐标进行平移纠偏，得到所述目标点云坐标。
[0014]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，上述根据所述x轴上的方位角得到x轴上的旋转矩阵、根据y轴上的方位角得到y轴上的旋转矩阵以及根据z轴上的方位角对应得到z轴上的旋转矩阵之前，包括：根据所述x轴上的方位角、y轴上的方位角以及z轴上的方位角是否为0，确定所述原始点云坐标是否需要进行纠偏。
[0015]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，上述确定所述原始点云坐标是否需要进行纠偏，包括：当所述x轴上的方位角、y轴上的方位角以及z轴上的方位角均为0时，所述原始点云坐标不需要进行纠偏；当所述x轴上的方位角、y轴上的方位角以及z轴上的方位角存在不为0的方位角时，确定所述原始点云坐标需要进行纠偏。
[0016]为实现上述目的，本专利技术第二方面提供一种基于控制点的激光点云数据纠偏装置，所述装置包括：
[0017]获取模块：用于获取激光雷达沿输电线路通道采集的激光点云数据中的全部位置信息，得到第一集合，从所述第一集合中识别出所有杆塔；
[0018]计算模块：用于对每一个杆塔对应的杆塔顶点点云坐标求均值，得到每一个杆塔的定位点云坐标，形成第二集合；计算所述第二集合中每相邻两个杆塔的定位点云坐标之间的斜率值，基于所述斜率值，从所述第二集合中选取疑似杆塔，得到第三集合；
[0019]纠偏模块：用于获取第三集合中各个疑似杆塔的控制点的实测点云坐标和原始点云坐标，根据所述实测点云坐标以及所述原始点云坐标得到旋转矩阵，基于所述旋转矩阵对所述原始点云坐标进行纠偏，得到所述控制点的目标点云坐标，采用所述目标点云坐标替换所述原始点云坐标。
[0020]为实现上述目的，本专利技术第三方面提供一种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，使得所述处理器执行以下步骤：
[0021]获取激光雷达沿输电线路通道采集的激光点云数据中的全部位置信息，得到第一集合，从所述第一集合中识别出所有杆塔；
[0022]对每一个杆塔对应的杆塔顶点点云坐标求均值，得到每一个杆塔的定位点云坐标，形成第二集合；计算所述第二集合中每相邻两个杆塔的定位点云坐标之间的斜率值，基于所述斜率值，从所述第二集合中选取疑似杆塔，得到第三集合；其中，所述疑似杆塔为疑似需要进行点云坐标纠偏的杆塔；
[0023]获取第三集合中各个疑似杆塔的控制点的实测点云坐标和原始点云坐标，根据所述实测点云坐标以及所述原始点云坐标得到旋转矩阵，基于所述旋转矩阵对所述原始点云坐标进行纠偏，得到所述控制点的目标点云坐标，采用所述目标点云坐标替换所述原始点云坐标；其中，所述原始点云坐标为从所述第一集合中获取到的控制点的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于控制点的激光点云数据纠偏方法，其特征在于，所述方法包括：获取激光雷达沿输电线路通道采集的激光点云数据中的全部位置信息，得到第一集合，从所述第一集合中识别出所有杆塔；对每一个杆塔对应的杆塔顶点点云坐标求均值，得到每一个杆塔的定位点云坐标，形成第二集合；计算所述第二集合中每相邻两个杆塔的定位点云坐标之间的斜率值，基于所述斜率值，从所述第二集合中选取疑似杆塔，得到第三集合；其中，所述疑似杆塔为疑似需要进行点云坐标纠偏的杆塔；获取第三集合中各个疑似杆塔的控制点的实测点云坐标和原始点云坐标，根据所述实测点云坐标以及所述原始点云坐标得到旋转矩阵，基于所述旋转矩阵对所述原始点云坐标进行纠偏，得到所述控制点的目标点云坐标，采用所述目标点云坐标替换所述原始点云坐标；其中，所述原始点云坐标为从所述第一集合中获取到的控制点的点云坐标。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述第二集合中每相邻两个杆塔的定位点云坐标之间的斜率值，基于所述斜率值，从所述第二集合中选取疑似杆塔，包括：计算第i个杆塔的定位点云坐标与第i+1个杆塔的定位点云坐标之间的斜率，得到N
‑
1个斜率值；其中，i的取值为从1至N，N为第二集合中杆塔的总数；计算第n个斜率值和第n+1个斜率值的差值；若所述差值大于预设阈值，则确定第i+1个为疑似杆塔；其中，n的取值为从1至N
‑
1，i＝n。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述实测点云坐标以及所述原始点云坐标得到旋转矩阵，包括：获取根据至少两个控制点的实测点云坐标在空间中形成的第一线段，以及根据所述第一线段，及所述至少两个控制点对应的原始点云坐标在空间中形成的第二线段，计算所述第一线段以及所述第二线段之间的方位角，其中，所述方位角包括x轴上的方位角、y轴上的方位角以及z轴上的方位角；根据所述x轴上的方位角得到x轴上的旋转矩阵、根据所述y轴上的方位角得到y轴上的旋转矩阵以及根据所述z轴上的方位角对应得到z轴上的旋转矩阵。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述旋转矩阵对所述原始点云坐标进行纠偏，得到所述控制点的目标点云坐标，包括：根据所述x轴上的旋转矩阵、所述y轴上的旋转矩阵以及所述z轴上的旋转矩阵对控制点的原始点云坐标进行旋转纠偏，得到xyz轴的纠...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄绪勇，唐标，林中爱，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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