[发明专利]线上点与非线上点分类、电力线提取及航迹规划方法

说明书

本发明提出一种地面点与线上点分类、电力线提取及航迹规划方法，采用支持向量机方法，通过投影、归一化数值范围、构造平面、引入超平面、构造函数等方法实现了有效的线上点与非线上点/地面点的分类，通过地面点剔除、点云分类、直线提取三大步骤拟合出的电力线描述，有效去除了大量的无效点云，精简了计算量，具有更加精确的电力线数据，解决激光点云数据包含过多无用信息、电力线提取精度不理想的问题，为飞行航迹规划提供精准的调整信息，满足近距离巡检的要求。

技术领域

本发明属于电力线走廊巡检技术领域，尤其与一种线上点与非线上点分类方法、电力线提取方法及航迹规划方法相关。

背景技术

通过激光雷达进行电力巡检的引导正在逐步推广和完善。由激光雷达对电力系进行扫描，然后通过扫描数据进行计算，经计算处理后的数据，可为巡检飞行的路径规划提供有效的帮助，为巡检飞行实时规划航迹，确保骑线飞行准确性，从而提高巡检排隐患的精度。

现有的电力线走廊巡检技术中，存在点云获取后包含过多无效信息，存在未能排除众多无效点云、点云解算数据量过大、解算耗时过长等缺陷，从而电力线提取精度不理想、航迹规划不能够满足近距离采集信息的需求等问题，未能满足电力应急、隐患快速排除等应用的实时性要求。因此，需要对激光数据进行更加精确的处理和分析，为航迹规划提供精确的信息反馈，以确保骑线飞行路径的精准性。

发明内容

针对上述现有技术缺陷，本发明提出一种线上点与非线上点分类、电力线提取及航迹规划方法，解决激光点云数据包含过多无用信息、无效点云排除力度不够、数据量过大、电力线提取精度不理想等问题，为飞行航迹规划提供精准的调整信息，满足近距离巡检的要求。

本发明采用以下技术：

一种线上点与非线上点分类方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将所有待分类的数据D＝{(x₁,y₁,z₁),(x₂,y₂,z₂)...(x_n,y_n,z_n)}垂直投影到YOZ平面，得到一组新的点D＝{(y₁,z₁),(y₂,z₂)...(y_n,z_n)}；

S2、将所有点的z轴数据归一化到[-1，1]区间内；

S3、构造一个平面wx+b＝0；

S4、引入超平面的几何间隔将参数w和b的确定转化为条件极值问题进行求解：

s.t.f(wx+b)≥1；

S5、利用S3所构造的平面将点D＝{(y₁,z₁),(y₂,z₂)...(y_n,z_n)}划分为A类和B类，且A类中所有点的z坐标数据取值范围[-1,0]，且B类中所有点的z坐标数据取值范围[0,-1]；

S6、通过函数f(y)＝sgn(wx+b)将点归类到A类和B类中。

一种电力线提取方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、对电力线走廊的三维点云数据进行地面点剔除；

S2、对剔除地面点后的数据进行线上点与非线上点分类，分类包括：