[发明专利]一种基于机载LiDAR数据的城市区域电力线检测方法

摘要

一种基于机载LiDAR数据的城市区域电力线检测方法，本发明涉及城市区域电力线检测领域。本发明是要解决城区环境中提取出电力线信息过程中电力线点和建筑物边缘点云有很高的相似性以及电力线点云直接进行栅格化处理会丢失大量的电力线信息的问题，而提出的一种基于机载LiDAR数据的城市区域电力线检测方法。该方法是通过1、得到粗差剔除后的LiDAR数据；2、找到首次回波位置的点云；3、找出回波强度量化为0的的回波点云；4、得到滤波结果后的点云；5、得到点云栅格化后的栅格图像；6、确定点云栅格化后的栅格图像的线结构；7、得到最终的电力线检测结果等步骤实现的。本发明应用于城市区域电力线检测领域。

主权项

一种基于机载LiDAR数据的城市区域电力线检测方法，其特征在于一种基于机载LiDAR数据的城市区域电力线检测方法包括如下步骤：步骤一、利用机载LiDAR系统对目标城区进行扫描，获取三维点云数据，根据高程分布统计直方图对三维点云数据设定高程阈值，将扫描出的三维点云数据中高度异常的极高点和极低点进行剔除得到粗差剔除后的LiDAR数据；步骤二、从粗差剔除后的LiDAR数据中包含的N次回波信息中，提取出产生N次回波位置的LiDAR点云，对LiDAR点云进行LiDAR数据中首次回波提取，找到产生LiDAR数据中首次回波位置的点云；步骤三、利用回波强度信息对提取出的LiDAR数据中的首次回波位置的点云进行再次筛选，找出回波强度量化为0的回波点云；步骤四、利用基于k‑d树的方法对回波强度量化为0的回波点云进行遍历，建立回波强度量化为0的回波点云中每一个点I的近邻点集，并确定近邻点集中的各个点到点I的空间最远距离点J，若最远距离点J到点I的距离小于等于阈值T，则将点I保留即得到滤波后的点云；步骤五、对滤波后的点云进行栅格化，得到点云栅格化后的栅格图像，其中，栅格图像分辨率为其中，n为三维点云数据密度；步骤六、对点云栅格化后的栅格图像中的信息点进行霍夫变换线结构检测，找到霍夫变换线的峰值点信息，确定点云栅格化后的栅格图像的线结构；步骤七、用电力线高程、电力线长度和双曲正弦拟合误差对点云栅格化后的栅格图像的线结构进行约束优化，得到最终的电力线检测结果；即完成了一种基于机载LiDAR数据的城市区域电力线检测方法。