[发明专利]一种电力线路安全距离检测方法

权利要求书

1.一种电力线路安全距离检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.通过无人机载LiDAR系统对待巡视的区段进行扫描，得到三维空间影像；然后对导线与地物间距离进行实时测量，获取原始LiDAR点云数据；

S2.在步骤S1之后，对所述原始LiDAR点云数据进行分割处理，得到导线点云数据和其他背景点云数据；

S3.在步骤S2之后，对所述导线点云数据中的离散数据进行拟合，提取二维导线投影线；

S4.在步骤S3之后，将所述二维导线投影线反投影至所述三维空间影像，得到精确的导线点云数据；

S5.在步骤S4之后，将所述精确的导线点云数据进行区域划分，以区域质心作为矢量节点，输出导线多段线数据，最终生成三维导线矢量数据；

S6.在步骤S5之后，将所述三维导线矢量数据与所述其他背景点云数据进行叠加与分析，然后对危险地物进行报告。

2.根据权利要求1所述的一种电力线路安全距离检测方法，其特征在于，在步骤S1中，设所述无人机载LiDAR系统激光扫描P点的时刻为t_L，在该时刻下P点的激光扫描点在WGS-84坐标系下的坐标为：

式中，表示在t_L时刻激光扫描点在WGS-84坐标系下的三维坐标点，表示在t_L时刻POS系统参考点在WGS-84坐标系下的三维坐标点，表示在t_L时刻激光扫描中心到POS系统参考点的偏心分量，[d_Lsinθ_L,d_Lcosθ_L,0]^T表示在t_L时刻激光测距的距离向量，表示在t_L时刻的系统姿态矩阵，表示在t_L时刻的旋转矩阵；

设所述无人机载LiDAR系统的相机拍摄P点的时刻为t_s，在该时刻下P点的成像点在WGS-84坐标系下的坐标为：

式中，表示在t_s时刻相机成像点在WGS-84坐标系下的三维坐标点，表示在t_s时刻POS系统参考点在WGS-84坐标系下的三维坐标点，表示在t_s时刻相机成像点到POS系统参考点的偏心分量，表示在t_s时刻的系统姿态矩阵，表示在t_s时刻的旋转矩阵；

联立上述两式可得P点在成像系统中的坐标为：

3.根据权利要求2所述的一种电力线路安全距离检测方法，其特征在于，在步骤S1中，所述原始LiDAR点云数据中每一点的颜色信息计算公式为：

式中，(r_p,c_p)表示以像素为单位的图像坐标系坐标，(r_p,c_p)表示图像中心光轴与图像平面的交点坐标，f_u、f_v分别表示X、Y方向的等效焦距。

4.根据权利要求3所述的一种电力线路安全距离检测方法，其特征在于，在步骤S2中，通过高程阈值分割对导线点云数据与其他背景点云数据进行分割。

5.根据权利要求1所述的一种电力线路安全距离检测方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括如下步骤：

S31.将所述导线点云数据规格格网化，并生成高程影像图；

S32.对所述高程影像图进行边缘提取，得到导线数据因高程突出体现的边缘；

S33.当多条导线处于同一影像时，则对导线点云进行分簇，确定参与特定导线拟合的具体点云数据。

6.根据权利要求5所述的一种电力线路安全距离检测方法，其特征在于，在步骤S32中，通过Canny算子或拉普拉斯算子进行边缘提取。

7.根据权利要求5所述的一种电力线路安全距离检测方法，其特征在于，在步骤S33中，通过Hough变换或最大似然法提取直线的分簇，然后通过最小二乘法进行直线拟合。

最小二乘法中的任一种方法进行导线拟合。