机载激光雷达数据中电力线的快速提取 被引量：49

1

作者 王平华 习晓环 +1 位作者 王成 夏少波 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2017年第2期154-158,171,共6页

针对当前机载LiDAR技术在电力巡线应用中对电力线数字模型高精度和快速重建的需求,该文提出一种高效的电力线点云分类方法。首先基于局部范围点的高程统计直方图,实现电力线点的快速粗提取;然后运用随机抽样一致性算法剔除残留的电塔点... 针对当前机载LiDAR技术在电力巡线应用中对电力线数字模型高精度和快速重建的需求,该文提出一种高效的电力线点云分类方法。首先基于局部范围点的高程统计直方图,实现电力线点的快速粗提取;然后运用随机抽样一致性算法剔除残留的电塔点,结合点云高程统计进一步剔除绝缘子点,实现电力线点的精提取;最后利用同一垂直面内电力线点的高程分布特性,实现单根电力线点的快速提取。基于实际输电线路机载LiDAR数据的实验结果表明,该方法可实现电力线点的快速、高精度提取:粗分类后的电力线点中仅含约10%的非电力线点;精分类后约有2%的电力线点被误分为绝缘子点,最终各条电力线点的提取比率平均为98%以上。 展开更多

关键词 机载激光雷达 电力线 点云数据 随机抽样一致性 电力线分股

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电力线激光点云的分割及安全检测研究 被引量：33

2

作者 时磊 虢韬 +4 位作者 彭赤 石书山 杨立 任曦 胡伟 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期341-346,共6页

为了进行高压输电线路安全检测分析,基于机载激光雷达(LiDAR)电力走廊数据,提出了一种基于密度的空间聚类方法(DBSCAN)的电力线激光点云单条分割提取算法。通过该方法可以实现输电走廊中单条电力线的快速分割提取。首先对电力线点云在x-... 为了进行高压输电线路安全检测分析,基于机载激光雷达(LiDAR)电力走廊数据,提出了一种基于密度的空间聚类方法(DBSCAN)的电力线激光点云单条分割提取算法。通过该方法可以实现输电走廊中单条电力线的快速分割提取。首先对电力线点云在x-O-y平面上投影,对投影后的激光点采用最小二乘法进行直线拟合;其次通过计算输电走廊长度,采用经验参量进行电力线点云分段;再次对分段点云在投影平面内进行DBSCAN聚类;最后将分段聚类结果类别归一化,得到单条电力线激光点云数据。结果表明,采用该方法能够在只需经验参量分段宽度的情况下,快速准确地对电力线激光点云进行分割提取,并根据分割结果进行电力线与电力走廊地物距离计算,判断危险点类型及距离。所提出的方法具有较高的提取与测量精度,能够有效地应用于电力线安全检测分析。 展开更多

关键词 激光技术 电力线 激光点云 安全检测 机载激光雷达 基于密度的空间聚类

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激光雷达电力巡线点云自动分类方法研究 被引量：16

3

作者 游安清 潘旭东 +1 位作者 赵平 潘文武 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1077-1083,共7页

针对机载激光雷达电力巡线的三维点云,设计一种全自动的电线、电塔和地面点云分类方法,为输电系统净空排查提供必需的前提。方法的核心是充分利用激光点云走向的全局统计特征,最大限度减少对局部特征的依赖,以免造成适用局限性。通过国... 针对机载激光雷达电力巡线的三维点云,设计一种全自动的电线、电塔和地面点云分类方法,为输电系统净空排查提供必需的前提。方法的核心是充分利用激光点云走向的全局统计特征,最大限度减少对局部特征的依赖,以免造成适用局限性。通过国家电网十几段电力巡线数据的应用测试,显示该方法的自动化程度和普适性都很好,大大减少了以往通过商业软件人工交互式分类的工作量,对同样的数据集和分类结果,处理时间由平均1 h缩短到一两秒钟,大大提高了作业效率和用户体验。 展开更多

关键词 激光雷达 三维点云 输电线 点云分类

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机载LiDAR点云电力线数据处理及安全检测 被引量：14

4

作者 李啸啸 范宝伟 《测绘地理信息》 2020年第1期110-113,共4页

首先阐述了机载LiDAR(light detection and ranging)获取电力线点云数据的要求;其次利用激光点云数据处理软件对激光点云数据进行分类,并提取电力线上的数据点;然后以电力线与其他地物的安全距离为判别依据,对电力线进行危险点检测,获... 首先阐述了机载LiDAR(light detection and ranging)获取电力线点云数据的要求;其次利用激光点云数据处理软件对激光点云数据进行分类,并提取电力线上的数据点;然后以电力线与其他地物的安全距离为判别依据,对电力线进行危险点检测,获取危险点明细表并确定危险区域,在及时消除安全隐患的同时也使电力巡检工作更加省时省力。 展开更多

关键词 机载LIDAR 电力线点云 TERRA SCAN 数据处理 危险点检测

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激光雷达在输电线路巡检中的关键技术及应用 被引量：13

5

作者 操松元 郭可贵 +1 位作者 谭弘武 贾玲君 《地理空间信息》 2021年第2期83-86,105,I0006,共6页

介绍了激光雷达在输电线路巡检中的关键技术,总结了点云精细分类和三维重建的方法并探讨了未来研究方向,归纳了激光雷达在线路巡检中的具体应用,可为相关行业提供参考。

关键词 激光雷达 输电线路 点云分类 三维重建 关键应用

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基于SVM的机载LiDAR数据电力线提取方法 被引量：12

6

作者 梁安祺 马洪超 蔡湛 《激光杂志》 北大核心 2019年第2期29-34,共6页

针对数字电网巡线日益增长的需求,机载Li DAR为数字巡线提供了一种新的方式,电力线又是数字电网建设的关键。SVM算法是一种机器学习算法,基于SVM算法,提出一种机载Li DAR提取电力线的方法,并研究了点云密度和电力线提取精度之间的关系... 针对数字电网巡线日益增长的需求,机载Li DAR为数字巡线提供了一种新的方式,电力线又是数字电网建设的关键。SVM算法是一种机器学习算法,基于SVM算法,提出一种机载Li DAR提取电力线的方法,并研究了点云密度和电力线提取精度之间的关系。首先提取9个特征构建特征空间,然后实验确定最优的分类参数和邻域半径训练分类器,利用分类器对电力线进行提取,最后采用区域增长的方法,对误分类的碎片进行剔除。通过不同的数据对提出的方法进行了检验,最终电力线的提取比率均达到99. 8%以上,Kappa系数均达到0. 99以上,实验结果证明该方法可以实现电力线快速、高精度地提取。 展开更多

关键词 机载激光雷达 电力线 支持向量机 点云密度 区域增长

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基于机载激光点云的电力线自动提取方法 被引量：11

7

作者 李靖 钱建国 +2 位作者 王伟玺 李晓明 李游 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期362-366,共5页

为了解决地形、走向复杂、点云密度不均匀的输电线路的电力线提取精度低的问题,提出了一种高效的电力线自动提取和重建方法。首先通过空间分割和点云密度分析方法改进高程滤波算法实现电力线粗提取;采用基于点云间倾斜角度平均值的滤波... 为了解决地形、走向复杂、点云密度不均匀的输电线路的电力线提取精度低的问题,提出了一种高效的电力线自动提取和重建方法。首先通过空间分割和点云密度分析方法改进高程滤波算法实现电力线粗提取;采用基于点云间倾斜角度平均值的滤波算法精提取电力线;使用统计滤波算法完成电力线整体点云提取;通过基于随机采样一致性算法的电力线分条提取算法分离电力线,最后采用直线和抛物线结合的模型完成电力线重建。结果表明,该方法电力线总的提取精度为99.342%,单条电力线重建精度最低为0.042m,对地形、线路走向和点云密度等因素具有较好的鲁棒性。该研究为复杂场景下大规模输电线路的电力线提取和3维重建提供了参考。 展开更多

关键词 激光技术 电力线自动提取 点云密度 重建 滤波 RANSAC

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基于机载LiDAR系统的电力线点云提取方法研究 被引量：5

8

作者 张智前 叶周润 +1 位作者 欧鑫 肖信峰 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第8期1103-1108,共6页

针对野外地形高度起伏大、走向复杂、杆塔形式多样且点云密度不均匀等造成电力线点云提取精度低的问题,文章提出一种自动化精度高的新型电力线点云提取方法。根据电力线走向对整体点云进行分块处理;使用迭代高程阈值法计算得到最佳高程... 针对野外地形高度起伏大、走向复杂、杆塔形式多样且点云密度不均匀等造成电力线点云提取精度低的问题,文章提出一种自动化精度高的新型电力线点云提取方法。根据电力线走向对整体点云进行分块处理;使用迭代高程阈值法计算得到最佳高程分割阈值,将地面点、地物点与电力线点进行分割;采用DBSCAN密度聚类法聚类出杆塔点并进行剔除,对于误分到杆塔点的部分电力线点结合点云高程搜索进一步提取出来;使用欧式聚类法对单根电力线点进行精提取。实际输电线路点云数据实验表明,该方法电力线总提取精度为99%,实现了电力线点云的自动、高效提取,可满足实际电力巡检生产需求。 展开更多

关键词 机载LIDAR 电力线提取 复杂地形 点云 DBSCAN密度聚类

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基于无人机巡线数据的电力走廊可视化研究 被引量：5

9

作者 郭一江 王卫红 +1 位作者 郑洁 孙姣姣 《西南科技大学学报》 CAS 2020年第3期92-96,共5页

随着三维空间数据采集手段和数据处理方法不断提高,为电力巡线数据采集和分析带来了极大便利。介绍了机载三维激光雷达技术的系统组成及工作原理,以四川简阳某地高压线无人机巡检项目为例,通过作业流程与数据处理,分析了机载雷达在电力... 随着三维空间数据采集手段和数据处理方法不断提高,为电力巡线数据采集和分析带来了极大便利。介绍了机载三维激光雷达技术的系统组成及工作原理,以四川简阳某地高压线无人机巡检项目为例,通过作业流程与数据处理,分析了机载雷达在电力巡线中的综合应用。机载LIDAR系统的三维激光点云数据较为密集,每平方米均可达到百个以上,数据采集精度可达0.1 m。 展开更多

关键词 三维激光雷达 电力巡线 点云数据 无人机

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基于三维点云数据的输电线路通道树障精细化管理技术 被引量：2

10

作者 黄富勇 杨思峰 王广友 《自动化应用》 2023年第2期122-124,共3页

文章根据三维点云数据的输电线通道树障精细化管理技术开展现状,收集了树障管理的相关标准和方法,分析总结了目前树障管理、现场管理过程中存在的痛点问题,提出了项目研发需求,深入调研了激光雷达点云后处理相关技术、树障区域检测及矢... 文章根据三维点云数据的输电线通道树障精细化管理技术开展现状,收集了树障管理的相关标准和方法,分析总结了目前树障管理、现场管理过程中存在的痛点问题,提出了项目研发需求,深入调研了激光雷达点云后处理相关技术、树障区域检测及矢量拟合技术,为树障细化治理工具的研发建言献策。 展开更多

关键词 输电线 树障生长 激光点云数据 树障检测

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多系统融合精密单点定位在机载雷达电力线巡检中的应用 被引量：2

11

作者 孟昊 韩保民 +1 位作者 王胜利 王进 《全球定位系统》 CSCD 2021年第5期104-110,共7页

通过无人机搭载激光雷达(LiDAR)测量系统进行电力线巡检实验,提出了一种基于多系统精密单点定位(PPP)的机载LiDAR电力线巡检方法,重点分析了基站差分、单系统PPP、多系统融合PPP三种处理策略生成POS数据的方法,并利用江苏省中北部采集... 通过无人机搭载激光雷达(LiDAR)测量系统进行电力线巡检实验,提出了一种基于多系统精密单点定位(PPP)的机载LiDAR电力线巡检方法,重点分析了基站差分、单系统PPP、多系统融合PPP三种处理策略生成POS数据的方法,并利用江苏省中北部采集的机载雷达数据及人工布设的控制点结果进行验证.实验结果表明:三种方法得到的POS数据均方根误差(RMSE)均在0.016 m以内,与单系统PPP相比,多系统PPP在高程方向提高了12%,在东(E)方向提高了21%,在北(N)方向提高了17%,文中提出的方法生成三维(3D)点云数据精度较高,生成的点云数据精度满足精细电力线巡检的要求. 展开更多

关键词 精密单点定位(PPP) 机载激光雷达(LiDAR) 电力线巡检 多源数据融合 点云数据精度

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融合北斗及LiDAR移动测量的电力工程道路横断面自动获取方法 被引量：2

12

作者 孙艺新 柳占杰 +3 位作者 刘哲 唐雪华 曾晓东 李静 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期953-963,共11页

传统的电力工程道路横断面测量方法通过接触式测量,对横断面上的各个测量点逐个进行测定,内、外业工作人工劳动强度大。现有基于LiDAR的测量方法虽然解决了外业数据的获取效率问题,但是内业数据处理依然采用手工方式,数据处理效率非常... 传统的电力工程道路横断面测量方法通过接触式测量,对横断面上的各个测量点逐个进行测定,内、外业工作人工劳动强度大。现有基于LiDAR的测量方法虽然解决了外业数据的获取效率问题,但是内业数据处理依然采用手工方式,数据处理效率非常低。针对现有方法的内业处理瓶颈问题,提出了一种融合北斗定位技术和LiDAR移动测量的道路横断面自动获取方法。通过移动载体上的激光扫描数据采集端,获取高精度的道路环境三维激光点云数据;利用北斗定位及惯性测量单元提供的瞬时位姿信息,将点云数据拼接为整体环境点云;根据道路横断面截面所在位置,自动提取待测位置的激光点云,自动提取道路横断面点云数据和生成横断面的标准化格式文件。与现有方法相比,所提方法在内业处理中仅需要设置道路设计要素和横断面的测量间距等信息,可实时获取道路横断面的成果数据,极大地提高了自动化程度和工作效率。 展开更多

关键词 电力线路 道路横断面测量 北斗卫星导航系统 LiDAR激光点云 LiDAR移动测量

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激光雷达的多源数据融合点云分类算法研究 被引量：1

13

作者 杨治 曾寰 涂起龙 《计算技术与自动化》 2023年第2期100-107,共8页

根据单档输电线空间分布特性,提出了改进随机采样一致的输电线点云分割方法。首先优化初始样本点选择原则、引入最小二乘原理参数求解等改进策略,提高了随机采样一致性算法输电线模型重建精度;然后以直线-抛物线方程为单根输电线识别的... 根据单档输电线空间分布特性,提出了改进随机采样一致的输电线点云分割方法。首先优化初始样本点选择原则、引入最小二乘原理参数求解等改进策略,提高了随机采样一致性算法输电线模型重建精度;然后以直线-抛物线方程为单根输电线识别的约束条件,利用逐根提取方式实现输电线激光点云分割。选择两组典型代表性的机载激光点云数据进行实验分析,该方法有效解决了数据缺失、点云噪声等复杂背景环境的输电线激光点云分割,准确率、召回率和整体精度最小值分别为99.19%、99.25%、99.10%。较之已有方法,本文方法具有点云分割精度高、算法普适性强的优势;随机采样一致性(RANSAC)算法是常见的激光点云分割方法,但该算法推广至输电线场景时存在点云分割效率低、抗噪性差等不足,不利于高精度的输电线模型重建及后续线路风险检测。 展开更多

关键词 机载激光雷达 改进随机一致性采样 输电线 点云分割

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多尺度下车载激光点云数据中电力线的提取 被引量：1

14

作者 贾魁 张晶 《首都师范大学学报（自然科学版）》 2018年第1期72-76,共5页

电力巡线工作是输电线路安全的保障,传统人工巡线的方式费时、费力.激光雷达技术可以快速获取电力线的真三维点云信息,可以通过提取电力线点云数据,最终服务于电力巡线工作.本研究首先使用Kdtree分析点云邻域内的点集合,并使用多个递增... 电力巡线工作是输电线路安全的保障,传统人工巡线的方式费时、费力.激光雷达技术可以快速获取电力线的真三维点云信息,可以通过提取电力线点云数据,最终服务于电力巡线工作.本研究首先使用Kdtree分析点云邻域内的点集合,并使用多个递增尺度分析电力线点云数据的几何结构特征并提取出各尺度下呈线分布特征的点云数据,最终叠加各尺度提取结果,比较单个尺度同合并各个尺度后的电力线点云数据提取结果的完整度,实验结果说明叠加多个尺度的提取结果完整度比各个尺度的提取完整度都高. 展开更多

关键词 多尺度 电力线提取 点云 几何结构特征

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无人机技术在电力线路规划场建补偿费评估中的应用研究 被引量：1

15

作者 胡圣祥 王世峻 +1 位作者 张乐群 汪洋 《电工技术》 2022年第7期85-87,共3页

随着电网规模的迅速发展,电力建设投资不断增长。与此同时,工程建设场地征用及清理补偿的费用也在不断上涨,并逐渐成为电力线路工程造价上涨的主要因素。而费用预估算的一个关键是对于补偿量的认定。由于线路工程现场踏勘及详细评估的... 随着电网规模的迅速发展,电力建设投资不断增长。与此同时,工程建设场地征用及清理补偿的费用也在不断上涨,并逐渐成为电力线路工程造价上涨的主要因素。而费用预估算的一个关键是对于补偿量的认定。由于线路工程现场踏勘及详细评估的工作量和难度太大,因此补偿工程量认定成为影响工程造价和进度的一个矛盾瓶颈。为此将无人机航测、三维建模和特征物提取技术用于电力线路规划的场建补偿费评估,通过理论和实测分析,对不同软硬件的组合进行了比较,最终找到了一种适合此类项目特点和要求的方法,该方法的推广应用将极大提高线路工程方案评审的效率和质量。 展开更多

关键词 电力线路规划 场建补偿费 数字模型 雷达点云数据

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车队可通行性探测项目中电力线检测算法研究

16

作者 蒯向阳 任明武 《计算机与数字工程》 2022年第9期2097-2101,共5页

为保障大型车辆编队的安全和速度,可以让先导智能感知车辆自动检测前方路况。电力线是国家重要基础设施,由于特种车辆驾驶舱视野窄,且电力线悬于空中没有对照物,驾驶人员很难肉眼辨别其高度是否可以通行,论文着手于先导车辆的电力线实... 为保障大型车辆编队的安全和速度,可以让先导智能感知车辆自动检测前方路况。电力线是国家重要基础设施,由于特种车辆驾驶舱视野窄,且电力线悬于空中没有对照物,驾驶人员很难肉眼辨别其高度是否可以通行,论文着手于先导车辆的电力线实时检测。论文采用了多种型号雷达采集了电力线点云数据,研究了电力线点云特征,提出了一种基于车载激光雷达的实时电力线检测方法。该方法首先通过先验知识选定感兴趣区域后对点云进行法线方向滤波,然后对点云进行聚类,在有效的聚类点云中进行直线拟合,并提出一种电力线后验方法。实验证明论文算法能以较高准确率的检测电力线,并保证实时性。 展开更多

关键词 车队通过性检测 电力线检测 直线拟合 点云特征检测

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基于网格突变与半空心球邻域角度过滤的三维激光点云电力线异物精准检测定位方法 被引量：2

17

作者 虢韬 徐梁刚 +3 位作者 史洪云 王迪 龙贤哲 龙新 《电力大数据》 2021年第7期9-16,共8页

为了解决目前利用图像识别技术检测电力线搭挂异物所存在的鲁棒性低、准确性低、缺少精确空间定位信息等问题,提出一种基于激光点云数据的电力线搭挂异物检测及精准定位方法。首先,从正常未搭挂异物电力线点云线性特征和平滑性特征着手... 为了解决目前利用图像识别技术检测电力线搭挂异物所存在的鲁棒性低、准确性低、缺少精确空间定位信息等问题,提出一种基于激光点云数据的电力线搭挂异物检测及精准定位方法。首先,从正常未搭挂异物电力线点云线性特征和平滑性特征着手,分析电力线异物在激光点云数据中空间特性;然后,提取电力线点云水平和垂直方向三维模型残差,通过无监督残差聚类实现单根电力线分割;之后,对提取的单根电力线网格化,根据异物处网格突变的空间特性粗提取异物区域;最后,提出半空心球邻域的定义,基于半空心球邻域内角度过滤方法精确定位异物点云。实验结果表明,对于不同情况下异物,均能准确检测并精确定位,平均检测准确率100%,平均定位精确率97.75%,平均运行时间0.175秒,同时可实现异物搭挂在地线还是导线的准确判断,与图像识别方法对比,该方法不存在拍摄角度、拍摄环境、训练样本量的影响,鲁棒性高,使用范围广,工程实用前景广阔。 展开更多

关键词 电力线异物检测 激光点云 空间特性 网格突变 半空心球邻域 角度过滤

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基于激光雷达测量技术的输电线路运行环境监测系统的应用 被引量：12

18

作者 毛鹏飞 靳少君 +2 位作者 关鑫 刘晔 丁磊 《内蒙古电力技术》 2017年第3期69-72,共4页

基于激光雷达测量技术的输电线路运行环境监测系统由空间数据管理展示模块、巡检数据处理模块、地形地貌变化分析模块组成,可以高效准确地采集廊道空间环境数据,对地物安全距离、地形变化及塔倾塔基沉降情况进行分析预警。利用无人机搭... 基于激光雷达测量技术的输电线路运行环境监测系统由空间数据管理展示模块、巡检数据处理模块、地形地貌变化分析模块组成,可以高效准确地采集廊道空间环境数据,对地物安全距离、地形变化及塔倾塔基沉降情况进行分析预警。利用无人机搭载该系统对内蒙古500 kV输电线路响高Ⅰ线、响高Ⅱ线进行巡检,缩短了巡检时间,降低了成本,提高了巡检精度,效果良好。 展开更多

关键词 输电线路运行环境监测系统 激光雷达 无人机 点云数据 巡检

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