电力巡线杆塔建模系统及方法与流程

本发明涉及三维激光雷达扫描技术领域，特别是涉及一种电力巡线杆塔建模系统及方法。

背景技术：

近年来，随着中国经济建设的高速发展，用电需求高速增长，对电网建设的需求亦日益强烈。随着电力建设的不断发展和建设，如何有效地对其进行管理，以保证电网的正常运行，确保电力的安全输送，亦显得更加重要。一次停电事故的发生不但给电网经营企业的经济效益带来损失，而且对电力用户和整个社会都将造成严重的影响。

随着电力建设的不断发展和建设，在检测电力线安全距离的过程中，一般会使用直升机/无人机通过激光雷达扫描技术进行检测，数据采集完毕后，用硬盘把采集的原始数据拷贝下来，再由电力行业标准专业软件对采集后的激光点云数据进行预处理、分类等操作，完成以上操作才可以直观的看到采集的激光点云数据信息。

但是目前这种技术不光在时间上有很大的延迟，在实际运用中也会造成工作的重复性；最关键是直升机/无人机采集的数据不能动态显示到屏幕上或者是数据采集工作人员不能及时发现问题，往往是后期数据处理完成后才能看到动态三维数据，如果数据质量有问题则需要通过无人机重新采集。

技术实现要素：

基于此，有必要针对图像信息不能直接显示问题，提供一种电力巡线杆塔建模系统及方法。

一种电力巡线杆塔建模系统，包括：激光雷达扫描装置、处理装置、显示装置和三维建模装置；

所述激光雷达扫描装置与所述处理装置无线连接，用于扫描获得电力巡线杆塔的第一图像信息，并将所述第一图像信息发送至所述处理装置；

所述处理装置分别与所述三维建模装置和所述显示装置连接，用于接收并整理分析所述第一图像信息，生成第二图像信息，并将所述第二图像信息发送至所述三维建模装置和所述显示装置；

所述显示装置，用于接收所述处理装置发送的所述第二图像信息，并实时显示所述第二图像信息；

所述三维建模装置，用于接收所述第二图像信息，根据所述第二图像信息建立电力巡线杆塔模型。

在其中一个实施例中，所述三维建模装置包括图像接收模块、图像处理模块、图像分析模块和建模模块；

所述图像接收模块分别与所述处理装置和所述图像处理模块连接，用于接收所述处理装置发送的所述第二图像信息，并将所述第二图像信息发送至所述图像处理模块；

所述图像处理模块与所述图像分析模块连接，用于将所述第二图像信息进行格式转换，并将转换后的所述第二图像信息发送至所述图像分析模块；

所述图像分析模块与所述建模模块连接，用于对所述第二图像信息进行图像分析，并将分析后的所述第二图像信息发送至所述建模模块；

所述建模模块，用于接收所述第二图像信息，根据所述第二图像信息进行建立电力巡线杆塔模型。

在其中一个实施例中，所述图像分析模块包括视角检测单元和色彩调整单元；

所述视角检测单元与所述建模模块连接，用于对所述第二图像信息进行角度检测，并将角度检测后的第二图像信息发送至所述建模模块；

所述色彩调整单元与所述建模模块连接，用于对所述第二图像信息进行色彩调整，并将色彩调整后的第二图像信息发送至所述建模模块。

在其中一个实施例中，所述显示装置包括：信息接收模块和图像显示模块，所述信息接收模块分别与所述处理装置、所述静态显示模块和所述动态显示模块连接；

所述信息接收模块，用于接收所述处理装置发送的第二图像信息；

所述图像显示模块，用于实时显示所述第二图像信息。

在其中一个实施例中，所述显示模块包括静态显示单元和动态显示单元；

所述静态显示单元，用于将所述第二图像信息进行静态显示；

所述动态显示单元，用于将所述第二图像信息进行动态演示。

在其中一个实施例中，还包括存储装置；

所述存储装置与所述处理装置连接，用于接收所述处理装置发送的所述第二图像信息，将所述第二图像信息进行存储至预设的存储介质中。

在其中一个实施例中，还包括外部存储装置；

所述外部存储装置与所述存储装置连接，用于备份所述存储装置中的第二图像信息。

在其中一个实施例中，还包括打印装置；

所述打印装置与所述处理装置连接，用于接收所述处理装置发送的所述第二图像信息，将所述第二图像信息进行打印。

在其中一个实施例中，还包括选择装置；

所述选择装置与所述处理装置连接，用于选择需要打印的所述第二图像信息，生成选择指令；将所述选择指令发送至所述处理装置，所述处理装置根据所述选择指令控制所述打印装置进行打印。

在其中一个实施例中，还包括转化装置和无线传输装置，所述转化装置与所述无线传输装置连接；

所述转化装置分别与所述激光雷达扫描装置和所述无线传输装置连接；

所述转化装置，用于将所述第一图像信息转化为所述处理装置可识别的数据格式，并将转换后的第一图像信息发送至所述无线传输装置；

所述无线传输装置与所述处理装置无线连接，用于将所述第一图像信息传输至所述处理装置。

一种电力巡线塔杆建模方法，适用于所述电力巡线塔杆建模系统，包括：

接收三维激光扫描装置无线传输的第一图像信息，根据所述第一图像信息，生成第二图像信息；

根据所述第二图像信息建立电力巡线杆塔模型；

将所述第二图像信息进行实时显示。

在其中一个实施例中，所述根据所述第二图像信息建立电力巡线杆塔模型包括：

对所述第二图像信息进行角度检测和/或色彩调整，根据角度检测和/或色彩调整后的所述第二图像信息建立电力巡线杆塔模型。

在其中一个实施例中，所述将所述第二图像信息进行实时显示包括：

将所述第二图像信息进行实时的静态显示和/或动态演示。

上述电力巡线杆塔建模系统，通过激光雷达扫描装置进行第一图像信息采集，并将第一图像信息传输到处理装置，处理装置处理所述第一图像信息，并将所述第二图像信息发送至三维建模装置和显示装置，所述三维建模装置根据第二图像信息进行建立电力巡线杆塔模型，显示装置显示所述第二图像信息，可以直接根据第二图像信息建立电力巡线杆塔模型以及直接显示电力巡线杆塔的第二图像信息，能够直接将第二图像信息进行实时显示，便于工作人员及时发现意外情况。

附图说明

图1为本发明一实施例中电力巡线杆塔建模系统的示意框图；

图2为图1中三维建模装置的示意框图；

图3为图2中图像分析模块的示意框图；

图4为图1中显示装置的示意框图；

图5为图4中图像显示模块的示意框图；

图6为本发明一实施例中电力巡线杆塔建模方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

如图1～5所示，所述的电力巡线杆塔建模系统包括：激光雷达扫描装置10、处理装置40、显示装置70和三维建模装置60。具体地，所述激光雷达扫描装置10与所述处理装置40无线连接，用于扫描获得电力巡线杆塔的第一图像信息，并将所述第一图像信息发送至所述处理装置40。所述处理装置40分别与所述三维建模装置60和所述显示装置70连接，用于接收并整理分析所述第一图像信息，将所述第一图像信息进行解码压缩转换为可存储的格式文件，生成第二图像信息，并将所述第二图像信息发送至所述三维建模装置60和所述显示装置70。所述显示装置70，用于接收所述处理装置40发送的所述第二图像信息，并实时显示所述第二图像信息。所述三维建模装置60，用于接收所述第二图像信息，根据所述第二图像信息建立电力巡线杆塔模型。

可选地，所述三维建模装置60包括图像接收模块610、图像处理模块620、图像分析模块630和建模模块640。具体地，所述图像接收模块610分别与所述处理装置40和所述图像处理模块620连接，用于接收所述处理装置40发送的所述第二图像信息，并将所述第二图像信息发送至所述图像处理模块620。所述图像处理模块620与所述图像分析模块630连接，用于将所述第二图像信息进行格式转换，将所述第二图像信息转换为模型格式文件，例如grs格式，便于所述建模模块640的识别，并将转换后的所述第二图像信息发送至所述图像分析模块630。所述图像分析模块630与所述建模模块640连接，用于对所述第二图像信息进行图像分析，分析所述第二图像信息中的图像参数，并对图像参数进行调整以及记录，例如记录所述第二图像信息中的视角，调整所述第二图像信息中的色彩，并将分析后的所述第二图像信息发送至所述建模模块640。所述建模模块640，用于接收所述第二图像信息，根据所述第二图像信息进行建立电力巡线杆塔模型。在本实施例中，所述三维建模装置60采用密度峰聚类算法分析所述第二图像信息，根据所述第二图像信息建立电力巡线杆塔模型。其中，所述密度峰聚类算法为一种可以完整提取杆塔点云的有效方法，充分利用杆塔本身的形状特点，实时计算点云的最小包围盒及拟合圆，在提取的杆塔点云基础上做杆塔建模。

可选地，所述图像分析模块630包括视角检测单元631和色彩调整单元632。具体地，所述视角检测单元631与所述建模模块640连接，用于对所述第二图像信息进行角度检测，并将角度检测后的第二图像信息发送至所述建模模块640。所述色彩调整单元632与所述建模模块640连接，用于对所述第二图像信息进行色彩调整，并将色彩调整后的第二图像信息发送至所述建模模块640。在本实施例中，所述视角检测单元631对所述第二图像信息进行角度检测，以便于将图像完整清楚的还原出来，保证建模的正确性。所述色彩调整单元632对所述第二图像信息进行色彩调整，使建模后的模型方便观察。所述视角检测单元631和所述色彩调整单元632将处理后的所述第二图像信息发送至所述建模模块640，所述建模模块640对处理后的所述第二图像信息进行整理，再进行建模。

可选地，所述显示装置70包括：信息接收模块710和图像显示模块720，所述信息接收模块710分别与所述处理装置40、所述静态显示模块和所述动态显示模块连接。具体地，所述信息接收模块710，用于接收所述处理装置40发送的第二图像信息。所述图像显示模块720，用于实时显示所述第二图像信息。具体地，所述显示模块包括静态显示单元721和动态显示单元722。具体地，所述静态显示单元721，用于将所述第二图像信息进行静态显示。所述动态显示单元722，用于将所述第二图像信息进行动态演示。在本实施例中，所述静态显示单元721可以直接将所述第二图像信息显示处理，而所述动态显示单元722可以所述第二图像信息进行动态演示，以便于工作人员可以清楚的了解所述第二图像信息所展示的内容，增加图像信息显示的效果。

可选地，所述电力巡线杆塔建模系统还包括存储装置80，所述存储装置80与所述处理装置40连接，用于接收所述处理装置40发送的所述第二图像信息，将所述第二图像信息进行存储至预设的存储介质中，对处理后的所述第二图像信息进行储存，以保证信息可以再次查询和使用。优选的，所述电力巡线杆塔建模系统还包括外部存储装置810，所述外部存储装置810与所述存储装置80连接，用于备份所述存储装置80中的第二图像信息，通过外部存储装置810备份所述第二图像信息，使储存的第二图像信息降低丢失率。

可选地，所述电力巡线杆塔建模系统还包括打印装置90，所述打印装置90与所述处理装置40连接，用于接收所述处理装置40发送的所述第二图像信息，将所述第二图像信息进行打印。在本实施例中，所述打印装置90为热敏打印机。

可选地，所述电力巡线杆塔建模系统还包括选择装置50，所述选择装置50与所述处理装置40连接，用于选择需要打印的所述第二图像信息，生成选择指令；将所述选择指令发送至所述处理装置40，所述处理装置40根据所述选择指令控制所述打印装置90进行打印。

可选地，所述电力巡线杆塔建模系统还包括转化装置20和无线传输装置30，所述转化装置20与所述无线传输装置30连接，所述转化装置20分别与所述激光雷达扫描装置10和所述无线传输装置30连接。所述转化装置20，用于将所述第一图像信息转化为所述处理装置40可识别的数据格式，并将转换后的第一图像信息发送至所述无线传输装置30。所述无线传输装置30与所述处理装置40无线连接，用于将所述第一图像信息传输至所述处理装置40。在本实施例中，所述激光雷达扫描装置10电性连接所述转化装置20，将采集的第一图像信息发送至所述转化装置20。所述转化装置20与所述无线传输装置30电性连接，所述转化装置20对所述第一图像信息进行转化信号处理，将所述第一图像信息转化为所述处理装置40可识别的数据格式，并将转换后的第一图像信息发送至所述无线传输装置30。所述无线传输模块与所述处理装置40无线连接，将所述第一图像信息无线传输至所述处理装置40。

如图6所示，一种电力巡线塔杆建模方法，适用于所述电力巡线塔杆建模系统，包括：

步骤602，接收三维激光扫描装置无线传输的第一图像信息，根据所述第一图像信息，生成第二图像信息。

步骤604，根据所述第二图像信息建立电力巡线杆塔模型。

具体地，对所述第二图像信息进行角度检测和/或色彩调整，根据角度检测和/或色彩调整后的所述第二图像信息建立电力巡线杆塔模型。所述角度检测以便于将图像完整清楚的还原出来，保证建模的正确性；色彩调整使建模后的模型方便观察，提高电力巡线杆塔模型的准确性以及可视性。

步骤606，将所述第二图像信息进行实时显示。

具体地，可以直接将所述第二图像信息进行实时的显示处理和/或动态演示，以便于工作人员可以清楚的了解所述第二图像信息所展示的内容，增加图像信息显示的效果。

上述电力巡线杆塔建模系统，通过所述激光雷达扫描装置10进行所述第一图像信息采集，并将所述第一图像信息传输到所述处理装置40，所述处理装置40处理所述第一图像信息，并将所述第二图像信息发送至所述三维建模装置60和显示装置70，所述三维建模装置60根据第二图像信息进行建立电力巡线杆塔模型，显示装置70显示所述第二图像信息，可以直接根据第二图像信息建立电力巡线杆塔模型以及直接显示电力巡线杆塔的第二图像信息，能够直接将第二图像信息进行实时显示，便于工作人员及时发现意外情况。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。