[发明专利]一种基于无人机点云的输电线路断面高程修正方法

说明书

本发明公开了一种基于无人机点云的输电线路断面高程修正方法，包括：对预先采用无人机航摄系统进行空中三角测量获得的无人机影像密集匹配，生成点云数据；采样点云数据中的地面点云样本与非地面点云样本；深度学习滤波算法获取地面点云；用实测数据对地面点云进行拟合修正；利用修正后的数字地面模型采集断面高程。本发明通过对无人机航测生成的点云进行滤波及与外业数据融合修正以提高无人机高程数据的精度，从而满足输电线路断面测量的要求。

技术领域

本发明涉及输电线路勘测设计领域，具体涉及一种基于无人机点云的输电线路断面高程修正方法。

背景技术

传统的输电线路方案设计方法通常是以1∶5万、1∶1万中小比例尺地形图为基础,首先进行线路设计方案的初选,然后根据输电线路的长短综合考虑采用利用初选路径进行传统的外业选线或组织航飞公司进行航空摄影测量。目前，输电线路工程相关空间数据的获取主要通过卫星遥感和常规航空摄影等手段和实地勘测相结合的方法。卫星遥感数据通过卫星平台搭载专业传感器获取，具有宏观、直观、信息丰富等特点，在输电线路工程前期可研和初步设计阶段得到应用，但由于高程精度的限制，在施工图阶段应用并不多见，同时其在时效性、分辨率等方面也有一定局限性。常规航空摄影利用大中型飞行平台搭载专业航摄仪进行作业，可以较快的获取高清晰影像数据，可以满足输电线路工程施工图设计阶段的应用，但需要专用机场、审批、空情条件以及军事和航空限制，存在成本较高、作业周期常、机动性不足等问题。

近年来,随着软件和硬件技术的不断发展,无人机航摄系统逐渐被推广,为上述问题的解决提供了较好的途径。无人机航摄系统以无人机(Unmanned Aerial Vehicle，简称UAV)为平台，搭载小型影像传感器，借助卫星导航技术、通讯技术实现低空航摄飞行，快速过去地面影像数据的系统。该系统具有机动性强、成本低、外部环境影响小、分辨率高、作业周期短等优势。因此，无人机航摄系统的应用，能够有效弥补卫星遥感和常规航测手段的不足，满足局部、应急的工程建设需要。当前，无人机航摄技术在农业、林业、水利、国土资源、交通等国民经济各领域广泛应用，在输电线路巡线、监测方面也已取得初步成效。而在电力勘测设计领域，目前无人机基本能够满足1:1000地形图测绘的要求，但由其生产的点云的高程精度较低不能完全满足《电力工程数字摄影测量规程》的要求。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题，提供一种基于无人机点云的输电线路断面高程修正方法，其可以通过对点云滤波及外业数据融合修正以提高无人机测图的精度，满足输电线路勘测设计的要求。

为达到上述目的，本发明采用以下技术与方案：

提供一种基于无人机点云的输电线路断面高程修正方法，包括以下步骤：

步骤S01，，对预先采用无人机航摄系统进行空中三角测量获得的无人机影像密集匹配，生成点云数据；

步骤S02，采样点云数据中的地面点云样本与非地面点云样本；

步骤S03，深度学习滤波算法获取地面点云；

步骤S04，用实测数据对地面点云进行拟合修正；

步骤S05，利用修正后的数字地面模型采集断面高程。

在以上技术方案中，进一步地，所述步骤S02采样点云数据中的地面点云与非地面点云样本具体步骤包括：

(1)选取预设范围的样本点云；

(2)对每一个点标记成“地面点”或“非地面点”，以每个样本点为中心设定窗口大小；将窗口划分像素，计算窗口内所有像素的RGB值，获取样本的最终二维图像。

在以上技术方案中，进一步地，计算窗口内像素的R、G、B值的计算公式分别如下：