无序激光点云数据中自动提取电力线方法

摘要

本发明公开了无序激光点云数据中自动提取电力线方法，该方法通过基于高程的点云分割滤除地面点云，在分割后的点云的方向投影上检测直线段并将其反投影到三维空间，获得的三维提取线段，将该三维提取线段作为聚类核通过距离聚类的方法获取到电力线的精确点云并由此生成电力线矢量节点，输出电力线矢量，从而实现电力线的自动提取。本发明提取高效，能够自动提取电力线。

主权项

无序激光点云数据中自动提取电力线方法，该方法包括如下步骤：一、采用机载激光雷达航拍电力巡线，获得电力巡线的原始激光点云数据，电力巡线的原始激光点云数据包括电力塔、电力线、地表、植被的原始激光点云数据；二、电力线点云数据粗提取：选取高程阈值分割法对步骤一获得的电力线原始激光点云数据与背景原始激光点云数据进行分割，实现电力线原始激光点云数据的粗提取，获得电力线点云离散点，所述的背景原始激光点云数据包括地表原始激光点云数据和植被原始激光点云数据，电力线原始激光点云数据的粗提取为进一步的电力线点云数据的直线拟合作数据准备；三、电力线投影线自动拟合：对步骤二获得的电力线点云离散点自动拟合，获得二维直线段的电力线投影线，拟合后的电力线投影线按照连续点输出，其中，对于多条电力线处于同一影像的情况需要对电力线点云进行分簇，确定参与特定电力线拟合的具体点云数据，提取直线的分簇采用Hough变换，或是最大似然法完成；对某直线簇所处点云数据采用最小二乘的方法实现直线拟合；考虑到电力塔之间电力线的伸展、下凸的状况，采用分段的最小二乘方式拟合直线，实现对真实情况下电力线为曲线的逼近与模拟；四、电力线投影线的反投影：对步骤三获得的电力线投影线进行反投影，将二维直线段的电力线投影线反投影到三维空间，获得三维提取线段，该三维提取线段用于描述电力线矢量；五、电力线的精确点云数据提取：将步骤四获得的三维提取线段作为聚类核，通过距离聚类的方法来提取电力线的精确点云数据；六、根据步骤五提取得到的电力线的精确点云数据，生成电力线矢量节点，输出电力线矢量并显示，从而实现电力线的自动提取。