[发明专利]一种基于点云的电力巡检精准三维航线规划方法

摘要

一种基于点云的电力巡检精准三维航线规划方法，步骤如下：(1)处理原始点云数据，将点云数据中的电力杆塔区域截取出来；(2)根据截取出来的杆塔，每一基进行单独处理，通过卷积神经网络深度学习算法，将点云中的内容进行图像识别，自动标记出电力部件的位置；(3)根据标记好的电力部件设计每一基塔的绕塔巡检航线；(4)整条线路的杆塔航线规划完成后，根据任务需求进行航线拼装，拼装完成后将完整线路航线和全线路点云叠加，进行基于地形图的三维全局航线预览。本发明使用点云进行三维航迹规划，利用点云空间精度高的特点规划出高精度的绕塔巡检航线，可以控制无人机进行无需人工干预的自动驾驶巡检工作，降低了人力操作的技术要求。

主权项

1.一种基于点云的电力巡检精准三维航线规划方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)点云处理/n处理原始点云数据，将点云数据中的电力杆塔区域截取出来；/n(2)电力部件标记/n根据截取出来的杆塔，每一基进行单独处理，通过卷积神经网络深度学习算法，将点云中的内容进行图像识别，自动标记出电力部件的位置，人工对标记结果进行审核修改，查缺补漏，保存标记好的电力部件数据；/n(3)航线规划/n根据标记好的电力部件设计每一基塔的绕塔巡检航线，具体为：/n1)首先通过通过摄影原理结合相机的解析度和焦距，反向推算出需要拍摄清楚目标物体飞机应该停留的位置，以及相机应该设置的俯仰角,得到符合条件拍照点集合，每个目标的拍照点集合呈现以目标为圆心的空间球形分布；/n2)然后根据杆塔点云和周围环境构建电子围栏，对拍照点进行过滤，去除和杆塔点云冲突或太近容易导致撞塔的拍照点，去除相机俯仰角太小或过大导致照片效果不好的拍照点，去除会导致碰撞周围障碍物的拍照点，留下合理的拍照点集合；/n3)待所有目标的拍照点计算出来之后，结合所有拍照点集合，以路径最短为原则，每个目标选取一个拍照点形成一条耗时最短的最优航线，航线规划完成后可以进行塔内航线的三维模拟飞行预览，直观查看飞机使用航线作业的效果；/n(4)三维航线预览/n整条线路的杆塔航线规划完成后，根据任务需求进行航线拼装，拼装完成后将完整线路航线和全线路点云叠加，进行基于地形图的三维全局航线预览；如果发现航线在整个飞行路径内存在交叉跨越冲突或障碍物冲突的情况，则对航线进行调整，保证飞行作业的安全；航线审核无误后就可以导出，控制无人机进行自动驾驶巡检作业。/n