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机载激光点云数据中电力线自动提取方法

陈驰 麦晓明 宋爽 彭向阳 徐文学 王珂

陈驰, 麦晓明, 宋爽, 彭向阳, 徐文学, 王珂. 机载激光点云数据中电力线自动提取方法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(12): 1600-1605. doi: 10.13203/j.whugis20130573
引用本文: 陈驰, 麦晓明, 宋爽, 彭向阳, 徐文学, 王珂. 机载激光点云数据中电力线自动提取方法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(12): 1600-1605. doi: 10.13203/j.whugis20130573
CHEN Chi, MAI Xiaoming, SONG Shuang, PENG Xiangyang, XU Wenxue, WANG Ke. Automatic Power Lines Extraction Method from Airborne LiDAR Point Cloud[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(12): 1600-1605. doi: 10.13203/j.whugis20130573
Citation: CHEN Chi, MAI Xiaoming, SONG Shuang, PENG Xiangyang, XU Wenxue, WANG Ke. Automatic Power Lines Extraction Method from Airborne LiDAR Point Cloud[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(12): 1600-1605. doi: 10.13203/j.whugis20130573

机载激光点云数据中电力线自动提取方法

doi: 10.13203/j.whugis20130573
基金项目: 国家973计划资助项目(2012CB725301);国家自然科学基金资助项目(41371431);中国南方电网公司重点科技资助项目(K-GD2013-030)。
详细信息
    作者简介:

    陈驰,博士生,主要从事低空无人机多源遥感数据融合方法与应用研究。E-mail:chenchi_liesmars@foxmail.com

  • 中图分类号: P236

Automatic Power Lines Extraction Method from Airborne LiDAR Point Cloud

Funds: The National Basic Research Program of China(973 Program), No.2012CB725301; the National Natural Science Foundation of China, No.41371431;the Key Science and Technology Project of China Southern Power Grid Co. Ltd, No.K-GD2013-030.
  • 摘要: 提出了一种从机载激光点云数据中自动提取电力线的方法。首先利用顾及地形起伏特征的机载激光点云自动滤波方法移除地面点,利用维数特征以及方向特征自非地面点中分割获得电力线激光点云;然后对获取的电力线点采用二维霍夫变换和最小二乘拟合的方法求取每条电力线的中心线方程,根据中心线方程求取每条电力线上的激光点完成单电力线目标提取,并考虑了电力线在水平投影面内重叠时的情况;最后根据分块质心解算方法生成每条电力线上的三维节点,输出电力线矢量。采用实际线路巡检实验采集的机载激光点云数据进行实验,实验结果表明,该方法能从机载激光点云数据中提取出完整的电力线,并具有较好的鲁棒性,对电力巡线具有一定的实际意义。
  • [1] Shao Yunlin, Cao Jinen, Shang Dawei. Patrol Inspection of EHV Electric Power Transmission Line with Helicopter in North China Power Network[J].Electric Power, 2003, 36(7): 35-38 (邵允临,曹晋恩,尚大伟. 直升机巡检华北电网超高压输电线路[J] .中国电力,2003, 36(7): 35-38)
    [2] Yin Jinhua, Sun Chaoyang, Zheng Yanchun. Application Study of Airborne Laser Measurement Technology in UHV Transmission Line Contruction[J]. Electric Power Construction, 2007, 28(7): 9-13(殷金华,孙朝阳,郑彦春. 机载激光测量技术在特高压输电线路工程中的应用研究[J].电力建设, 2007, 28(7): 9-13)
    [3] Thomas M, Christian B. Extraction and Modeling of Power Lines from ALS Points Clouds[C]. The 28th Proceedings of OAGM, Workshop, Hagenberg, Austria, 2004
    [4] McLaughlin R A. Extracting Transmission Lines from Airborne LiDAR Data[J]. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, 2006, 3(2): 222-226
    [5] Yang B, Chen C. Automatic Registration of UAV-borne Sequent Images and LiDAR Data[J]. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 2015, 101: 262-274
    [6] Kersting A P B, Centeno J A S. Object Oriented Transmission Line Corridors Classification Using LiDAR Technology and a Non-Metric Digital Camera[J]. Boletim de Ciências Geodésicas, 2007, 13(2): 295-315
    [7] Yu Jie, Mu Chao, Feng Yanming, et al.Powerlines Extraction Techniques form Airborne LiDAR Data[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2011, 36(11): 1 275-1 279 (余洁, 穆超, 冯延明, 等. 机载LiDAR点云数据中电力线的提取方法研究[J]. 武汉大学学报·信息科学版, 2011, 36(11): 1 275-1 279)
    [8] Mongus D, Zalik B. Parameter-free Ground Filtering of LiDAR Data for Automatic DTM Generation[J]. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing,2012, 67(1): 1-12
    [9] Gao Guang, Ma Hongchao, Zhang Liang, et al. A Ground Filtering Algorithm for Airborne LiDAR in Consideration of Terrain Break Lines[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(4): 466-470 ( 高广, 马洪超, 张良, 等. 顾及地形断裂线的LiDAR点云滤波方法研究[J]. 武汉大学学报·信息科学版, 2015, 40(4): 466-470)
    [10] Wu Jun, Li Wei, Peng Zhiyong, et al. Integrating Morphological Gray Scale Reconstruction and TIN Models for High-quality Filtering of Airborne LiDAR Points[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2014, 39(11): 1 298-1 303(吴军,李伟,彭智勇,等. 融合形态学灰度重建与三角网分层加密的LiDAR点云滤波[J]. 武汉大学学报·信息科学版, 2014, (39)11:1 298-1 303)
    [11] Hu Ju, Yang Liao, Shen Jinxiang, et al. Filtering of LiDAR Based on Segmentation[J] . Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2012, 37(3): 318-321 (胡举, 杨辽, 沈金祥, 等. 一种基于分割的机载LiDAR点云数据滤波[J]. 武汉大学学报· 信息科学版, 2012, 37(3): 318-321)
    [12] Tang Tao. Automatic Filtering Method of Airborne LiDAR Data Based on Fluctuant Feature of Terrain[D]. Wuhan: Wuhan University, 2013(唐涛. 顾及地形起伏特征的机载激光点云自动滤波方法[D]. 武汉: 武汉大学, 2013)
    [13] Lalonde J F, Vandapel N, Huber D F, et al. Natural Terrain Classification Using Three-dimensional Ladar Data for Ground Robot Mobility[J]. Journal of Field Robotics, 2006, 23(10): 839-861
    [14] Ye Lan, Liu Qian, Hu Qingwu. Research of Power Line Fitting and Extraction Techniques Based on LiDAR Point Cloud Data[J]. Geomatics & Spatial Information Technology, 2010, 33(5): 30-34 (叶岚, 刘倩, 胡庆武. 基于LIDAR点云数据的电力线提取和拟合方法研究[J]. 测绘与空间地理信息, 2010, 33(5): 30-34)
    [15] Teng Jinzhao, Qiu Jie. Fast and Precise Detection of Straight Line with Hough Transform[J].Journal of Image and Graphics, 2008, 13(2): 234-237 (腾今朝, 邱杰. 利用Hough变换实现直线的快速精确检测[J]. 中国图象图形学报, 2008, 13(2): 234-237)
  • [1] 何永红, 朱建军, 靳鹏伟.  一种使用剪切波变换的干涉图滤波算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2018, 43(7): 1008-1014. doi: 10.13203/j.whugis20160236
    [2] 董箭, 彭认灿, 张立华, 汪志军.  利用滚动圆变换的多波束测深数据滤波算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2016, 41(1): 86-92. doi: 10.13203/j.whugis20130757
    [3] 吴军, 李伟, 彭智勇, 刘荣, 唐敏.  融合形态学灰度重建与三角网分层加密的LiDAR点云滤波 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(11): 1298-1303.
    [4] 余洁, 刘利敏, 李小娟, 赵争.  利用ICA算法进行全极化SAR影像滤波研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(2): 212-216.
    [5] 胡举, 杨辽, 沈金祥, 吴小波.  一种基于分割的机载LiDAR点云数据滤波 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(3): 318-321.
    [6] 邓少平, 李平湘, 张继贤, 黄国满.  基于乘积模型的极化SAR滤波 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(10): 1168-1171.
    [7] 沈晶, 刘纪平, 林祥国.  用形态学重建方法进行机载LiDAR数据滤波 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(2): 167-170.
    [8] 隋立春, 张熠斌, 张硕, 陈卫.  基于渐进三角网的机载LiDAR点云数据滤波 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(10): 1159-1163.
    [9] 余洁, 穆超, 冯延明, 窦延娟.  机载LiDAR点云数据中电力线的提取方法研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(11): 1275-1279.
    [10] 马飞虎, 鄂栋臣, 赵建虎, 孙翠羽.  多波束声强振幅滤波方法比较研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(9): 1082-1085.
    [11] 王明华, 张小红, 曾涛, 成晓倩.  机载LiDAR数据滤波预处理方法研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(2): 224-227.
    [12] 秦显平, 杨元喜.  LEO星载GPS双向滤波定轨研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(2): 231-235.
    [13] 唐菲菲, 刘经南, 张小红, 阮志敏.  基于机载LiDAR数据获取森林地区DTM新方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(4): 459-462.
    [14] 刘经南, 许晓东, 张小红, 程世来.  机载激光扫描测高数据分层迭代选权滤波方法及其质量评价 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2008, 33(6): 551-555.
    [15] 闫利, 张毅.  基于法向量模糊聚类的道路面点云数据滤波 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2007, 32(12): 1119-1122.
    [16] 万幼川, 徐景中, 赖旭东, 张圣望.  基于多分辨率方向预测的LIDAR点云滤波方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2007, 32(11): 1011-1015.
    [17] 徐前祥, 廖明生, 杨建思.  基于距离限制的机载激光数据滤波方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2007, 32(7): 605-608.
    [18] 蒋晶珏, 张祖勋, 明英.  复杂城市环境的机载Lidar点云滤波 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2007, 32(5): 402-405.
    [19] 刘利力, 舒宁, 龚衍, 章志佳.  基于梯度的干涉条纹图圆周期滤波 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2005, 30(8): 716-719.
    [20] 张煜, 张祖勋, 张剑清.  几何约束与影像分割相结合的快速半自动房屋提取 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2000, 25(3): 238-242.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-05-07
  • 刊出日期:  2015-12-05

机载激光点云数据中电力线自动提取方法

doi: 10.13203/j.whugis20130573
    基金项目:  国家973计划资助项目(2012CB725301);国家自然科学基金资助项目(41371431);中国南方电网公司重点科技资助项目(K-GD2013-030)。
    作者简介:

    陈驰,博士生,主要从事低空无人机多源遥感数据融合方法与应用研究。E-mail:chenchi_liesmars@foxmail.com

  • 中图分类号: P236

摘要: 提出了一种从机载激光点云数据中自动提取电力线的方法。首先利用顾及地形起伏特征的机载激光点云自动滤波方法移除地面点,利用维数特征以及方向特征自非地面点中分割获得电力线激光点云;然后对获取的电力线点采用二维霍夫变换和最小二乘拟合的方法求取每条电力线的中心线方程,根据中心线方程求取每条电力线上的激光点完成单电力线目标提取,并考虑了电力线在水平投影面内重叠时的情况;最后根据分块质心解算方法生成每条电力线上的三维节点,输出电力线矢量。采用实际线路巡检实验采集的机载激光点云数据进行实验,实验结果表明,该方法能从机载激光点云数据中提取出完整的电力线,并具有较好的鲁棒性,对电力巡线具有一定的实际意义。

English Abstract

陈驰, 麦晓明, 宋爽, 彭向阳, 徐文学, 王珂. 机载激光点云数据中电力线自动提取方法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(12): 1600-1605. doi: 10.13203/j.whugis20130573
引用本文: 陈驰, 麦晓明, 宋爽, 彭向阳, 徐文学, 王珂. 机载激光点云数据中电力线自动提取方法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(12): 1600-1605. doi: 10.13203/j.whugis20130573
CHEN Chi, MAI Xiaoming, SONG Shuang, PENG Xiangyang, XU Wenxue, WANG Ke. Automatic Power Lines Extraction Method from Airborne LiDAR Point Cloud[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(12): 1600-1605. doi: 10.13203/j.whugis20130573
Citation: CHEN Chi, MAI Xiaoming, SONG Shuang, PENG Xiangyang, XU Wenxue, WANG Ke. Automatic Power Lines Extraction Method from Airborne LiDAR Point Cloud[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(12): 1600-1605. doi: 10.13203/j.whugis20130573
参考文献 (15)

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