基于激光点云数据的输电线路高压电塔提取方法研究

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作者 李小来 杨世强 +3 位作者 姚俊 方春华 沈彪 张曼 《电工材料》 2025年第1期70-73,共4页

随着三维激光扫描技术的不断发展,机载激光雷达通过向目标发射激光脉冲,快速获取三维点云数据,具有高精度、高效率及作业成本低等优点,在架空输电线路安全勘探、电力巡线等方面发挥着越来越重要的作用。本文提出一种基于激光点云数据的... 随着三维激光扫描技术的不断发展,机载激光雷达通过向目标发射激光脉冲,快速获取三维点云数据,具有高精度、高效率及作业成本低等优点,在架空输电线路安全勘探、电力巡线等方面发挥着越来越重要的作用。本文提出一种基于激光点云数据的输电线路高压电塔提取方法:首先使用基于二次曲面拟合的点云滤波方法消除大量无效点;然后对非地面点进行下采样,通过点云领域点集构建的协方差矩阵特性估算点云空间维度特征获取高压电塔种子点;最后根据高压电塔种子点,使用kd-tree算法进行近邻检索获取更为完整的高压电塔。试验结果表明,该方法能够从激光点云数据中高精度自动提取高压电塔,具有一定的工程价值。 展开更多

关键词 三维激光扫描技术 激光点云数据 高压电塔提取

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利用MarchingCubes算法的塔身垂直度激光雷达检验方法

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作者 周命端 覃钰涵 +4 位作者 孟庆龙 徐翔 刘明华 宋峤 王俊杰 《测绘科学》 北大核心 2025年第3期123-131,共9页

鉴于移动立方体算法在医学成像、计算机图形学、工程建模等领域被广泛应用,顾及激光雷达检验法具有诸多优点,提出了一种新的利用MarchingCubes算法的塔身垂直度激光雷达检验方法。实验选取施工现场某型号塔式起重机塔身进行测试,采用激... 鉴于移动立方体算法在医学成像、计算机图形学、工程建模等领域被广泛应用,顾及激光雷达检验法具有诸多优点,提出了一种新的利用MarchingCubes算法的塔身垂直度激光雷达检验方法。实验选取施工现场某型号塔式起重机塔身进行测试,采用激光雷达扫描采集塔身标准节原始点云数据,经预处理后获取塔身标准节有效高精度点云数据;给出塔身标准节横向切段立方体点云分割策略,利用MarchingCubes算法提取塔身标准节横向切段立方体点云轮廓线,并求解其体中心点坐标;运用最小二乘法拟合体中心点所在空间直线,计算其方向向量,并在站心空间坐标系下分别与x轴和z轴进行向量运算,获得塔身轴心线倾斜方位角、倾斜角和塔身垂直度。结果表明:采用本文方法设计5种策略方案获得的塔身垂直度中数值为1.80‰,与传统的经纬仪检验法结果为3.02‰基本吻合。本文为塔身垂直度无损检验提供一种高精度激光雷达算法。 展开更多

关键词 激光雷达检验法 经纬仪检验法 移动立方体算法 点云数据 塔身垂直度

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基于杆塔点云数据的数字化输电线路防雷性能评估技术 被引量：1

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作者 邬蓉蓉 黄志都 +2 位作者 黄维 唐捷 徐文平 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2024年第6期735-741,共7页

针对气象条件、线路长度等因素对防雷性能产生影响,导致防雷性能评估准确度下降的问题,提出基于杆塔点云数据的数字化输电线路防雷性能评估技术。利用机载三维激光扫描技术获取杆塔点云数据,实施去噪和精简处理,提取杆塔特征参数和地形... 针对气象条件、线路长度等因素对防雷性能产生影响,导致防雷性能评估准确度下降的问题,提出基于杆塔点云数据的数字化输电线路防雷性能评估技术。利用机载三维激光扫描技术获取杆塔点云数据,实施去噪和精简处理,提取杆塔特征参数和地形地貌特征参数,结合其他特征构成雷击风险评估指标体系。计算雷击跳闸概率值,明确雷击跳闸风险;计算输电线路的防雷程度值,确定对应的防雷等级。实验结果表明,所提方法的防雷性能评估结果与历史数据初步判定的防雷性能结果一致,该技术可以显著提高输电线路防雷性能评估的精度。 展开更多

关键词 杆塔点云数据 数字化输电线路 雷击跳闸概率 防雷性能 机载三维激光扫描 杆塔特征 气象特征 地形地貌特征

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塔式起重机垂直度激光雷达无损检测算法 被引量：2

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作者 周命端 覃钰涵 +2 位作者 张文尧 徐翔 周庆辉 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2024年第2期90-94,共5页

针对传统的经纬仪测量法存在的诸多弊端,本文提出一种新的塔式起重机垂直度激光雷达无损检测算法。利用激光雷达获取塔式起重机点云数据,经点云配准、拼接及去噪去冗等预处理,获得塔身标准节有效点云数据;设计塔身标准节点云横截面切片... 针对传统的经纬仪测量法存在的诸多弊端,本文提出一种新的塔式起重机垂直度激光雷达无损检测算法。利用激光雷达获取塔式起重机点云数据,经点云配准、拼接及去噪去冗等预处理,获得塔身标准节有效点云数据;设计塔身标准节点云横截面切片分割方案,利用Marching Square算法提取切片多边形轮廓线,并确定轮廓线顶点及其对应的中心点坐标;利用最小二乘参数估计法拟合中心点空间直线,确定塔身轴心线方向向量,并与站心空间坐标系的z轴和x轴分别作向量运算,求解塔身轴心线的倾斜角、倾斜方位角及垂直度参数。试验结果表明,基于本文算法设计的两种方案获得的塔式起重机垂直度参数分别为2.04‰和2.49‰,均小于传统的经纬仪测量法的3.02‰。本文算法行之有效,为塔式起重机垂直度高精度监测提供了一种无损检测算法。 展开更多

关键词 塔式起重机垂直度 激光雷达 点云数据 无损检测算法 经纬仪测量法

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基于地面激光雷达的输电线路铁塔倾斜度测量 被引量：46

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作者 沈小军 杜勇 +2 位作者 王仁德 赵锴 秦川 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期516-521,共6页

输电线路杆塔倾斜度是线路设计与运维均需考虑的重要参数之一,便携高效地实现输电线路杆塔倾斜度的精确测量和数字化描述,具有重要的价值。鉴于现有测量方法的不足和地面三维激光雷达技术的特点,提出了基于地面三维激光雷达实现输电线... 输电线路杆塔倾斜度是线路设计与运维均需考虑的重要参数之一,便携高效地实现输电线路杆塔倾斜度的精确测量和数字化描述,具有重要的价值。鉴于现有测量方法的不足和地面三维激光雷达技术的特点,提出了基于地面三维激光雷达实现输电线路杆塔倾斜度测量的新方法,搭建了试验系统,并基于搭建的试验系统开展了现场可行性与对比测试。现场可行性与对比测试结果表明基于地面三维激光雷达不仅能正确地实现杆塔倾斜测量,而且现场测试强度低,测量精度与全站仪测量法精度相当,满足工程测量需求;通过对目标对象的三维虚拟重构,地面三维激光雷达测量方法实现了测量结果可视化化和数字化描述,便于存档和追溯校核;所搭建的测试系统可用于实际工程测量。 展开更多

关键词 杆塔倾斜 地面激光雷达 点云数据 测量方法 可行性

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基于机载LiDAR数据的输电铁塔建模方法研究 被引量：10

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作者 韩文军 肖雪 《人民长江》 北大核心 2012年第8期22-25,共4页

输电线路铁塔建模作为电力设备检测和管理的重要基础,具有巨大的实际应用价值。传统的量测与制作手段存在周期长、人力和财力耗费大的不足。机载LiDAR系统的出现使快速高效的铁塔建模成为可能。提出了一种基于机载LiDAR数据的铁塔建模方... 输电线路铁塔建模作为电力设备检测和管理的重要基础,具有巨大的实际应用价值。传统的量测与制作手段存在周期长、人力和财力耗费大的不足。机载LiDAR系统的出现使快速高效的铁塔建模成为可能。提出了一种基于机载LiDAR数据的铁塔建模方法,通过检测电力线对的连接点提取铁塔,建立三维空间格网,并利用二值图像轮廓跟踪的思想跟踪三维线结构,由此完成铁塔建模。实验结果证明,该方法基本达到建模需求,取得了较好效果,只需少量人工修饰便可得到高精度的三维模型。 展开更多

关键词 输电铁塔 LIDAR 三维格网 点云数据

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基于TLS的高压线塔倾斜与曲率变形研究 被引量：1

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作者 杨望山 蔡来良 +1 位作者 王姗姗 孟万利 《测绘工程》 CSCD 2018年第7期30-35,共6页

高压线塔是杆状构筑物,在受到开采等活动影响时,地表移动和变形对高压线塔的安全有重要影响。文中根据地表移动与变形规律,提出一种高压线塔倾斜与曲率变形分析方法。首先运用地面三维激光扫描仪扫描高压线塔,对点云数据进行分层处理,... 高压线塔是杆状构筑物,在受到开采等活动影响时,地表移动和变形对高压线塔的安全有重要影响。文中根据地表移动与变形规律,提出一种高压线塔倾斜与曲率变形分析方法。首先运用地面三维激光扫描仪扫描高压线塔,对点云数据进行分层处理,提取各层点云数据切片中心点坐标,计算高压线塔基础倾斜、塔身倾斜与曲率。研究表明,文中使用的三维激光扫描技术和数据处理方法能够较好地分析得出线塔基础倾斜、塔身倾斜与曲率等数据,规避传统监测方法塔基倾斜和塔身倾斜分开分析的弊端,为进一步研究线塔倾斜变形奠定技术基础,为线塔的变形分析提供可靠依据。 展开更多

关键词 TLS 高压线塔 点云数据 分层处理 倾斜变形 曲率变形

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点云的高压线塔主斜材交叉点提取 被引量：2

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作者 蔡来良 刘云备 +2 位作者 王珊珊 杨望山 孟万利 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2018年第5期138-142,共5页

针对无标志点状态下高压线塔变形监测问题,提出了基于点云的变形监测方法,该方法根据高压线塔的结构特点选取不同高度处对称分布的主斜材部分点云,通过平面分割、点云投影、边界提取、直线分割和直线拟合等过程获取交叉点坐标。采集山... 针对无标志点状态下高压线塔变形监测问题,提出了基于点云的变形监测方法,该方法根据高压线塔的结构特点选取不同高度处对称分布的主斜材部分点云,通过平面分割、点云投影、边界提取、直线分割和直线拟合等过程获取交叉点坐标。采集山西柳林某高压线塔四期点云数据进行实验,利用本文方法求得高压线塔特征点坐标并与手动提取结果进行对比,证明提取方法具有一定的精度,得出高压线塔存在变形且主要因素是由不均匀下沉导致。 展开更多

关键词 高压线塔 三维激光扫描 点云数据 特征点

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特征线的高压线塔变形监测 被引量：3

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作者 蔡来良 刘云备 +2 位作者 王珊珊 杨望山 孟万利 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2016年第12期212-216,共5页

针对传统单点测量技术在监测范围及效率方面存在的问题,该文研究了一种基于特征线的高压线塔变形监测方法。因为高压线塔的塔腿对其安全运行起着重要作用,所以选取塔腿棱线作为特征线,分析塔腿变化情况。通过截面角点提取、塔腿提取及... 针对传统单点测量技术在监测范围及效率方面存在的问题,该文研究了一种基于特征线的高压线塔变形监测方法。因为高压线塔的塔腿对其安全运行起着重要作用,所以选取塔腿棱线作为特征线,分析塔腿变化情况。通过截面角点提取、塔腿提取及塔腿棱线提取等过程,求取同期塔腿棱线不同分段之间以及不同时期塔腿棱线相同分段之间的偏移角度和方向。基于某高压线塔两期点云数据的实验结果表明:该方法能够从复杂的高压线塔点云数据中,提取出塔腿部分点云,进而提取塔腿棱线,最后根据特征线的方向向量分析塔腿偏移角度及方向,得出高压线塔仍处于安全状态的结论。 展开更多

关键词 点云数据 截面角点 塔腿提取 特征线

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冷却塔倾斜监测三维点云数据分析

10

作者 邱亚辉 《北京工业职业技术学院学报》 2018年第4期13-16,21,共5页

倾斜监测是冷却塔变形监测工作的重要组成部分,是分析其稳定情况的重要指标之一。将三维激光扫描技术运用到冷却塔倾斜变形监测中,通过研究分析冷却塔倾斜监测三维点云数据,以期对其他高耸建筑物倾斜监测的点云数据处理提供借鉴。

关键词 冷却塔 倾斜变形监测 三维点云数据

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基于三维激光点云数据的冷却塔倾斜监测研究 被引量：3

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作者 李志刚 姜颜笑 +1 位作者 阎跃观 李军 《测绘工程》 CSCD 2018年第11期61-65,共5页

基于传统测量进行电厂冷却塔倾斜变形监测存在过程复杂、精度较低等问题。文中以某电厂冷却塔为研究对象,进行点云数据采集、数据拼接、去噪等处理研究。结合AutoCAD和Matlab提取中轴线,提出一种针对冷却塔倾斜监测的新方法。结果表明,... 基于传统测量进行电厂冷却塔倾斜变形监测存在过程复杂、精度较低等问题。文中以某电厂冷却塔为研究对象,进行点云数据采集、数据拼接、去噪等处理研究。结合AutoCAD和Matlab提取中轴线,提出一种针对冷却塔倾斜监测的新方法。结果表明,基于三维激光扫描技术获得的数据可以快速拟合出冷却塔的中轴线,进而计算其倾斜量,相较于传统测量,该方法可提高冷却塔倾斜监测的工作效率。 展开更多

关键词 三维激光扫描技术 冷却塔 点云数据 倾斜监测 倾斜量

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线塔倾斜监测模拟试验 被引量：1

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作者 谷淑丹 蔡来良 +1 位作者 王姗姗 宋德云 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2018年第A01期202-207,共6页

针对基于点云数据的高压线塔变形监测问题,开展了解决该工程问题的室内模拟试验。采用按比例缩小的高压线塔模型,设置沉降和倾斜条件,利用近景工业摄影测量系统采集高压线塔图像数据,高精度白光扫描仪采集高压线塔模型变形前后的点云数... 针对基于点云数据的高压线塔变形监测问题,开展了解决该工程问题的室内模拟试验。采用按比例缩小的高压线塔模型,设置沉降和倾斜条件,利用近景工业摄影测量系统采集高压线塔图像数据,高精度白光扫描仪采集高压线塔模型变形前后的点云数据。首先使用Geomagic Studio对点云数据进行预处理,然后通过Geomagic Qualify对比变形前后的高压线塔模型,获取高压线塔模型点云的变形值。根据不同高度处截面中心偏移量分析高压线塔倾斜变形规律,并将其结果与近景工业摄影测量系统计算结果相对比,验证了利用水平截面法分析高压线塔变形的可靠性。 展开更多

关键词 高压线塔 点云数据 变形分析

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三维激光扫描技术在马胖鼓楼建模中的应用 被引量：3

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作者 黄彬 《智能建筑与智慧城市》 2022年第2期96-98,共3页

针对传统历史建筑测绘方法的不足,文章对广西三江侗族自治县马胖鼓楼建筑采用三维激光扫描技术采集室内、室外点云数据作了详细介绍,此外,对点云数据的后处理绘制数据图以及对鼓楼数据的多方应用进行了介绍,为鼓楼古建筑建立了数据档案... 针对传统历史建筑测绘方法的不足,文章对广西三江侗族自治县马胖鼓楼建筑采用三维激光扫描技术采集室内、室外点云数据作了详细介绍,此外,对点云数据的后处理绘制数据图以及对鼓楼数据的多方应用进行了介绍,为鼓楼古建筑建立了数据档案等,在此基础上制作出准确完整的三维仿真精细建模。 展开更多

关键词 三维扫描 鼓楼 建模 点云数据

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