[发明专利]一种基于激光点云数据的电力线悬挂点空间坐标提取方法

权利要求书

1.一种基于激光点云数据的电力线悬挂点空间坐标提取方法，

它包括：

步骤1、获取已分类的跨越多档的输电线路点云数据：包括电力线点云数据和杆塔点云数据；

步骤2、确定杆塔中心平面坐标：对杆塔点云数据进行基于密度的聚类，聚类分割出每基杆塔相对应的点云数据其中n表示杆塔数，将聚类分割后的每基杆塔点云投影到XOY平面，提取各投影后的杆塔点云质心坐标作为该基杆塔中心的XOY平面坐标；

步骤3、确定每档电力线的准确分割平面：将各杆塔中心平面点依次连线，计算各点的角平分线Lⁱ(x,y)，首尾两个点的角平分线为垂直于该段连线的垂线，过各角平分线Lⁱ(x,y)作垂直于XOY平面的XYZ空间平面Sⁱ(x,y,z)，并将空间平面Sⁱ(x,y,z)作为分割该基杆塔左右两档电力线的分割平面，根据电力线悬挂点与杆塔的位置关系可知，电力线悬挂点在分割平面附近或在分割平面上；

步骤4、电力线悬挂点初步搜索：提取距离各分割平面2米之内的所有电力线点云并存入若中电力线点云数量为0，则判定悬挂点附近电力线点云缺失，直接跳转到步骤5；否则，提取中高程最高的电力线点P_maxz(x,y,z)，将中点云沿电力线走向进行排序后，分别提取中距离P_maxz(x,y,z)点左右两侧0.5米之内的点的个数N_right、N_left，若N_right、N_left均大于等于10，则判定P_maxz(x,y,z)点即为电力线悬挂点，完成悬挂点空间坐标提取；否则，认为悬挂点附近电力线点云缺失，跳转到步骤5；

步骤5、缺失电力线局部重建：分别提取分割平面Sⁱ(x,y,z)两侧距离该平面10米之内的电力线点并存入分别对中点云进行空间多项式拟合，并分别延长至20米后进行间隔为0.05米的等距采样，得到局部重建后的电力线点云集合

步骤6、搜索局部重建后的电力线相交点：计算局部重建后的两电力线相交点即为电力线悬挂点。

2.根据权利要求1所述的一种基于激光点云数据的电力线悬挂点空间坐标提取方法，其特征在于：所述电力线相交点的计算方法包括：

步骤6.1、分别提取中距离分割平面Sⁱ(x,y,z)0.2米之内的电力线点集合

步骤6.2、分别计算点集合中平均坐标P₁ⁱ(x,y,z)、若P₁ⁱ(x,y,z)、坐标值相同，则P₁ⁱ(x,y,z)即为电力线悬挂点，完成悬挂点空间坐标提取，停止搜索；否则，计算点P₁ⁱ(x,y,z)、之间的空间距离d；

步骤6.3、将分割平面Sⁱ(x,y,z)沿d递减的电力线方向以一定步长进行平移，直到搜索到d为0或者为最小值时则停止平移，此时两电力线交点即电力线悬挂点位于停止平移时的分割平面Sⁱ(x,y,z)上或其附近，提取中距离停止平移时分割平面Sⁱ(x,y,z)0.2米之内的点云于一个集合中，计算该集合中点坐标的平均值即为电力线悬挂点空间坐标。

3.根据权利要求2所述的一种基于激光点云数据的电力线悬挂点空间坐标提取方法，其特征在于：所述将分割平面Sⁱ(x,y,z)沿d递减的电力线方向以一定步长进行平移的方法为：设置平移步长为0.1米，将分割平面Sⁱ(x,y,z)沿某侧电力线方向进行平移，根据步骤6.2计算d值，若平移后的d值大于平移前的d值即d递增，则将分割平面沿反方向进行平移，若平移后的d值小于平移前的d值即d递减，则继续沿该方向平移。

4.根据权利要求2所述的一种基于激光点云数据的电力线悬挂点空间坐标提取方法，其特征在于：所述搜索到d为最小值则停止平移的方法为：确定分割平面平移方向即d递减方向，继续平移，当分割平面经过电力线交点后，d将开始递增，因此一旦d经历递减后重新递增时，则停止平移搜索，并将分割平面退回到上一位置。