[发明专利]一种电力线补点方法

说明书

本发明涉及数据处理领域，公开了一种电力线补点方法，补充或修复采集到的稀疏或残缺初始电力线点云数据，生成完整的电力线点云数据，用于后续的电力线识别与分析。本发明有效解决了现有激光雷达系统特别是轻型低成本激光雷达系统获取的电力线数据质量差无法满足实际应用以及因扫描电力线数据差需重复返工等问题。

技术领域

本发明涉及数据处理领域，尤其涉及一种电力线补点方法。

背景技术

电网是高效快捷的能源输送通道和优化配置平台，在我国的能源供应体系中发挥着举足轻重的作用，电网安全对我国的能源安全至关重要。随着电网规模的不断扩大、复杂程度的不断提高，对电力线路安全和可靠性进行保障的工作量和难度也不断增加，为了更好地对电网进行监控，陆续出现了一些电网巡检系统和方法，而在巡检过程中对于电力线的识别和提取是最基础的操作。

现在对于电力线的识别和提取，通常采用分析电力线的几何特征与位置关系，进而获取构成电力线的所有的点云，通过对电力线点云数据的处理分析来获取电力巡检所需的信息。

机载激光雷达测量系统是一种集合了激光雷达测距的系统(简称LiDAR)，能够快速获取具有较高密度且可以精确描述地面物体三维空间信息的激光点云数据。近年来，机载激光雷达测量技术由于其精度佳、效率高、适用性广，可以快速获取电力线路的三维空间信息，实现电力线路安全状况的精确定量分析，在电力巡检中得到了广泛应用。因此，常用机载激光雷达测量系统来进行电力线初始点云的采集。

在采集好电力线的初始点云后可以用二维投影提取直线的方法来进行电力线识别和提取，具体方法可以包括Hough变换、RANSAC直线拟合等。

但是，现有的电力线识别提取方法有一个前提条件，采集到的初始点云必须覆盖整条电力线百分之九十以上的位置，才能成功从这些初始点云中提取出电力线。然而，实际情况是，受限于采集设备自身的精度以及地理环境的影响，电力线的某些位置很容易被遮挡，例如进出电塔的部分，这使得采集设备采集到的电力线初始点云覆盖位置经常处于低于整个电力线百分之九十的情况。在这样的初始点云情况下，按照现有的电力线识别和提取方法无法提取出完整的电力线。

此外，现有的电力线识别和提取方法未考虑电力线垂直排列方式的影响，对于多层排列的电力线提取效果不佳。电力线的不完整性对后续电力线树障分析、交跨分析产生重要影响。

发明内容

本发明提供了一种电力线补点方法，以解决低成本激光雷达系统获取电力线数据质量过低导致无法用于巡检分析的问题。

本方案中的电力线补点方法，补充或修复获取到的初始电力线点云数据，然后提取电力线。

本方案的优点在于：

本方案对于任何采集设备采集到的初始点云都能进行处理，此方法通过对电力线初始点云数据进行补点，无论是对高质量的电力线初始点云数据，还是对低质量的电力线初始点云数据，都能够通过此方法进行电力线补点提取。

本方案有效降低了对采集设备的要求，能够极大地降低采集设备的成本，同时又能够规避地理环境等因素带来的电力线初始点云采集不足的情况，极大地降低了对前端电力线初始点云数据采集的要求，有效解决了低成本激光雷达采集的电力线数据质量差无法满足巡检分析要求的问题。

进一步，在提取电力线之前，识别初始电力线点云数据中的缺漏区域或稀疏区域，然后对缺漏区域或稀疏区域中的电力线点数据进行补充或修复。

先对缺漏区域或稀疏区域的识别，然后再对识别出的缺漏区域和稀疏区域进行针对性补充或修复，能够在满足电力线提取要求的前提下，减少数据处理量。

进一步，在进行电力线点数据进行补充或修复时按照预设的第一模型精度作为标准点云密度进行电力线点云数据的补充或修复得到修复后的增密电力线点云数据。

不同的第一模型精度，能够得到不同精度的增密电力线点云数据。