一种基于激光点云的电力杆塔倾斜角度计算方法技术

本发明专利技术公开了一种基于激光点云的电力杆塔倾斜角度计算方法，涉及电力杆塔测量技术领域，步骤如下：

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光点云的电力杆塔倾斜角度计算方法


[0001]本专利技术涉及电力杆塔测量
，尤其是涉及一种基于激光点云的电力杆塔倾斜角度计算方法
。

技术介绍

[0002]电力杆塔是输电线路中的一个重要组成部分，负责将输电导线架设并远离地面，在实际运行中，不仅承受输电导线之间的力学作用，还会受到复杂天气条件及地质灾害的影响，使其发生倾斜甚至倒塌，带来不可低估的经济损失，甚至造成重大的安全事故
。
因此，准确计算电力杆塔的倾斜角度是输电线路验收巡检的一个重要技术指标，是确保输电线路能够长期安全稳定运行的一个必要条件
。
然而，传统的电力杆塔倾斜度测量技术大多采用铅锤法
、
全站仪测量及平面镜测量等方法，这些方法主要依赖作业人员登塔架设铅锤线或反射镜等测量标志物进行量测，不仅具有较高的测量难度，容易引发安全隐患，而且测量过程较为繁琐
、
测量效率相对低下，不能满足智能电网建设中的日常巡检需要
。
[0003]无人机技术的普及应用与人工智能技术的兴起，为智能电网巡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于激光点云的电力杆塔倾斜角度计算方法，其特征在于：步骤如下：
S1、
基于无人机激光雷达系统获取电力杆塔点云数据，进行点云滤波与杆塔重定向处理；
S2、
采用分层密度统计法对杆塔点云进行分割，得到杆塔塔身点云；
S3、
利用方向特征算子
、
城市聚类算法及
RANSAC
拟合技术，获取由4个主材方向线所构成的塔身结构线；
S4、
生成电力杆塔中轴方向线，计算电力杆塔倾斜角度
。2.
根据权利要求1所述的一种基于激光点云的电力杆塔倾斜角度计算方法，其特征在于：
S1
中，利用无人机激光雷达获取电力杆塔点云数据之后，需要对其进行滤波与重定向处理，具体步骤如下：
S1.1、
采用最远点采样法对点云进行滤波降采样处理，去除噪声数据，在保留点云几何信息的同时降低数据量；
S1.2、
将处理之后的杆塔点云投影到二维平面上，利用主成分分析方法，得到二维投影点云的主方向特征向量，在此基础上，计算主方向旋转角度，对杆塔点云进行旋转，得到重定向之后的点云数据
。3.
根据权利要求2所述的一种基于激光点云的电力杆塔倾斜角度计算方法，其特征在于：
S2
中，采用分层密度统计法，将处理之后的电力杆塔点云进行结构分割，得到塔身
、
塔头与塔腿三个部分，具体步骤如下：
S2.1、
将处理之后的杆塔点云投影到
YZ
平面上，沿着
Z
轴方向设定一定间隔对杆塔点云进行分层处理，得到分层杆塔点云；
S2.2、
统计每层杆塔点云数量占比，生成电力杆塔点云的分层占比直方图；
S2.3、
设定直方图局部极大值的搜索区间，从点云分层占比直方图中提取所有的局部极大值，作为杆塔结构分割的备选特征点；
S2.4、
统计每层杆塔点云的密度分布，即沿着
Y
轴方向，按照一定间隔划分出
N
个格子，统计包含点云的格子数量
n
，计算该层点云的格网填充率
γ
，即
γ
＝<...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海键，黄科文，冯科沥，陈志忠，贾涛，谢俊波，张文钟，林俊名，姚东，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司汕尾供电局，
类型：发明
国别省市：