[发明专利]基于三维模型比对的输电线路工程施工进度监测方法

权利要求书

1.基于三维模型比对的输电线路工程施工进度监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，对扫描获取的LAS格式激光点云数据进行滤波去除噪声点，然后通过点云分类滤除地物点，提取出输电线路的激光点云模型；

S2，将GIM设计模型转化为GIM点云模型；

S3，采用点云配准算法叠加输电线路的GIM点云模型和激光点云模型；

S4，分析输电线路的GIM点云模型和激光点云模型间的差异，对输电线路工程施工进度进行监测；

所述S3包括如下步骤：

S3-1，计算激光点云模型A中各分类子点云的形心，形心的计算公式如下：

式中n为各分类子点云的大小，、和分别为点云中各点的x、y和z方向坐标；

上述各分类子点云的形心构成点集，，N为激光点云模型中已分类点云的数量；

S3-2，在GIM点云模型B中依次选择与S3-1中各分类子点云相对应的子设备点云模型，并计算各子设备点云模型的形心，构成点集；

S3-3，点集和点集构成对应点集，其中点集中的点和点集中的点互为对应点，采用SVD分解法求解变换矩阵；

S3-4，将变换矩阵作为NDT算法的初值，采用NDT算法配准激光点云模型A和GIM点云模型B，获得最终的变换矩阵；

S3-5，利用变换矩阵将激光点云模型A变换为激光点云模型，此时激光点云模型和GIM点云模型B叠加；

所述S4包括如下步骤：

S4-1，对激光点云模型进行体素网格划分，计算每个体素网格的形心；

S4-2，以GIM点云模型B中的各子设备点云为单位，遍历各子设备点云中的每个点，并在激光点云模型中搜索与点距离最近的形心，其中为子设备点云的大小；

S4-3，在形心所属体素网格中，判断激光点云模型中是否存在点与点间的距离小于阈值，若存在，则称点被覆盖；否则，称点未被覆盖；

S4-4，计算各子设备点云的覆盖率；

S4-5，根据各子设备的点云覆盖率判断各子设备是否建造；

S4-6，根据各子设备的建设情况，将已建造的子设备点云、未建造或正在施工的子设备点云进行标记，以三维点云模型的形式可视化展示，实现对输电线路工程施工进度的监测。

2.根据权利要求1所述的基于三维模型比对的输电线路工程施工进度监测方法，其特征在于，所述S1包括如下步骤：

S1-1，采用统计分析法将扫描获取的LAS格式激光点云数据滤除离群点；

S1-2，滤除经S1-1处理后的LAS格式激光点云数据中的地物点；

S1-3，根据杆塔在高程方向上的变化特征，分割杆塔点云和电力线点云；

S1-4，利用电力线点云，采用K-MEANS聚类算法提取单根电力线点云；

S1-5，对提取出的杆塔点云和单根电力线点云以语义信息进行标示；

S1-6，由包含语义信息的各分类子点云组成激光点云模型A，并将激光点云模型A和各分类子点云以LAS格式保存。