本申请涉及数据处理领域，具体而言，涉及一种导线的数据处理方法及装置。
背景技术
架空输电线路是一个国家主干电网的重要组成部分，是一项重要的国家基础设施，但是，输电线路故障却会给人们的日常生产生活和国家经济造成巨大损失，因此，为了防止和杜绝电网安全事故的发生，电网运行维护部门每年都需要投入大量人力、物力对输电线路进行巡检。然而，传统的人工巡检方式劳动强度大、工作条件艰苦、效率低、复巡周期长、巡检数据准确率不高，因此，国内外开始大规模应用飞行无人机巡检技术。
发明人发现，为了给电力行业倾斜摄影在输电线路通道的数据获取上提供有效的设计依据，相关技术中的电力导线三维建模方法不够快速准确，因此急需一种导线的数据处理方法及装置，以解决相关技术中的电力导线三维建模方法不够快速准确的问题。
技术实现要素：
本申请的主要目的在于提供一种导线的数据处理方法及装置，以解决相关技术中的电力导线三维建模方法不够快速准确的问题。
为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种导线的数据处理方法。
根据本申请的导线的数据处理方法包括：通过采集装置采集所述导线的预设连接点信息，得到所述导线的第一矢量数据；对所述第一矢量数据进行节点分解，得到所述导线的第一节点信息；根据所述第一节点信息和预设第一采样距离，得到第一加密点信息，其中，所述第一加密点信息用于作为所述导线上相邻两个节点之间的点的信息；将所述第一节点信息、所述第一加密点信息和预设导线颜色信息进行文件写入，得到第一点云文件，其中，所述第一点云文件用于作为所述导线上的每个点的信息。
进一步的，所述通过采集装置采集所述导线的预设连接点信息，得到所述导线的第一矢量数据包括：通过倾斜摄影采集所述导线的起始连接点坐标和终止连接点坐标；对所述起始连接点坐标和所述终止连接点坐标进行悬链线方程计算，得到所述导线的第一矢量数据。
进一步的，所述通过采集装置采集所述导线的预设连接点信息，得到所述导线的第一矢量数据还包括：通过采集装置采集所述导线上的间隔棒信息，得到所述导线的第一间隔棒信息；根据所述第一矢量数据和所述第一间隔棒信息进行三维偏差计算，得到第一偏差数据。
进一步的，所述通过采集装置采集所述导线的预设连接点信息，得到所述导线的第一矢量数据还包括：变换所述悬链线方程的计算参数，得到第二矢量数据；根据所述第二矢量数据，得到第二偏差数据；将所述第二偏差数据与所述第一偏差数据进行比较，取较小偏差对应的矢量数据为第一矢量数据。
进一步的，所述对所述第一矢量数据进行节点分解，得到所述导线的第一节点信息包括：对所述第一矢量数据进行多段线节点分解，得到所述导线的节点点集。
进一步的，所述根据所述第一节点信息和预设第一采样距离，得到第一加密点信息包括：设定所述导线的第一采样距离；将所述第一节点信息中的相邻节点坐标和所述第一采样距离进行线性比例计算，得到加密点坐标。
进一步的，所述根据所述第一节点信息和预设第一采样距离，得到第一加密点信息之后包括：对所述第一节点信息和所述第一加密点信息进行基于随机数的微小偏差处理。
进一步的，所述将所述第一节点信息、所述第一加密点信息和预设导线颜色信息进行文件写入，得到第一点云文件包括：将经过微小偏差处理后的所述第一节点信息中的节点坐标、所述第一加密点信息中的加密点坐标以及所述预设导线颜色信息中的rgb数值按照las数据格式进行文件写入。
为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种导线的数据处理装置。
根据本申请的导线的数据处理装置包括：矢量数据获取单元，用于通过采集装置采集所述导线的预设连接点信息，得到所述导线的第一矢量数据；节点信息获取单元，用于对所述第一矢量数据进行节点分解，得到所述导线的第一节点信息；加密点信息获取单元，用于根据所述第一节点信息和预设第一采样距离，得到第一加密点信息；文件写入单元，用于将所述第一节点信息、所述第一加密点信息和预设导线颜色信息进行文件写入，得到第一点云文件。
进一步的，所述矢量数据获取单元包括：连接点坐标获取模块，用于通过倾斜摄影采集所述导线的起始连接点坐标和终止连接点坐标；第一矢量数据计算模块，用于对所述起始连接点坐标和所述终止连接点坐标进行悬链线方程计算，得到所述导线的第一矢量数据；间隔棒信息获取模块，用于通过采集装置采集所述导线上的间隔棒信息，得到所述导线的第一间隔棒信息；第一偏差计算模块，用于根据所述第一矢量数据和所述第一间隔棒信息进行三维偏差计算，得到第一偏差数据；第二矢量数据计算模块，用于变换所述悬链线方程的计算参数，得到第二矢量数据；第二偏差计算模块，用于根据所述第二矢量数据，得到第二偏差数据；偏差比较模块，用于将所述第二偏差数据与所述第一偏差数据进行比较，取较小偏差对应的矢量数据为第一矢量数据。
在本申请实施例中，采用通过采集装置采集所述导线的预设连接点信息，得到所述导线的第一矢量数据的方式，通过对所述第一矢量数据进行节点分解，得到所述导线的第一节点信息，达到了根据所述第一节点信息和预设第一采样距离，得到第一加密点信息的目的，从而实现了将所述第一节点信息、所述第一加密点信息和预设导线颜色信息进行文件写入，得到第一点云文件的技术效果，进而解决了相关技术中的电力导线三维建模方法不够快速准确的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明第一实施例的数据处理方法示意图；
图2是根据本发明第二实施例的数据处理方法示意图；
图3是根据本发明第三实施例的数据处理方法示意图；
图4是根据本发明第四实施例的数据处理方法示意图；
图5是根据本发明第五实施例的数据处理方法示意图；
图6是根据本发明第一实施例的数据处理装置示意图；以及
图7是根据本发明第二实施例的数据处理装置示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
如图1所示，该方法包括如下的步骤s101至步骤s104：
步骤s101，通过采集装置采集所述导线的预设连接点信息，得到所述导线的第一矢量数据；
优选的，所述采集装置为安装有倾斜摄影摄像装置的飞行无人机，所述导线为架空输电线路上的电力导线。
具体的，倾斜摄影技术是国际测绘领域近些年发展起来的一项高新技术，它颠覆了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从一个垂直、四个倾斜等五个不同的角度采集影像，将用户引入了符合人眼视觉的真实直观世界。
具体的，传统三维建模通常使用3dsmax、autocad等建模软件，基于影像数据、cad平面图或者拍摄图片估算建筑物轮廓与高度等信息进行人工建模。这种方式制作出的模型数据精度较低，纹理与实际效果偏差较大，并且生产过程需要大量的人工参与；同时数据制作周期较长，造成数据的时效性较低，因而无法真正满足用户需要。
倾斜摄影测量技术以大范围、高精度、高清晰的方式全面感知复杂场景，通过高效的数据采集设备及专业的数据处理流程生成的数据成果直观反映地物的外观、位置、高度等属性，为真实效果和测绘级精度提供保证。同时有效提升模型的生产效率，采用人工建模方式一两年才能完成的一个中小城市建模工作，通过倾斜摄影建模方式只需要三至五个月时间即可完成，大大降低了三维模型数据采集的经济代价和时间代价。目前，国内外已广泛开展倾斜摄影测量技术的应用，倾斜摄影建模数据也逐渐成为城市空间数据框架的重要内容。
优选的，通过倾斜摄影采集电力塔电力导线的起连接点坐标、终连接点坐标以及所述导线上的间隔棒的坐标，根据悬链线方程，通过程序初始预设k值(一般根据平均档距确定一个大概的初始k值)，生成所述导线的第一矢量数据。
具体的，悬链线(catenary)指的是一种曲线，指两端固定的一条(粗细与质量分布)均匀、柔软(不能伸长)的链条，在重力的作用下所具有的曲线形状，例如悬索桥等，因其与两端固定的绳子在均匀引力作用下下垂相似而得名。适当选择坐标系后，悬链线的方程是一个双曲余弦函数，其标准方程为：y＝acosh(x/a)，其中，a为曲线顶点到横坐标轴的距离。
优选的，将上述生成的所述导线的第一矢量数据(导线1)和所有的间隔棒点进行空间三维距离偏差的计算，记录中误差；将上述中的k值，分别增加、减少一定的微小量，生成新的导线矢量数据(导线2、导线3、导线4等等)，同样和所有的间隔棒点计算空间三维距离偏差，记录中误差，和前一个中误差进行比较，得出中误差最小的k值，该k值对应的导线即被认为是最接近实际情况的所述导线的第一矢量数据。
步骤s102，对所述第一矢量数据进行节点分解，得到所述导线的第一节点信息；
优选的，通过对所述导线的第一矢量数据进行多段线节点分解，得到所述第一矢量数据中的节点点集。
步骤s103，根据所述第一节点信息和预设第一采样距离，得到第一加密点信息；
优选的，所述第一加密点信息用于作为所述导线上相邻两个节点之间的点的信息。
具体的，根据预先设定的导线采样距离(即所述第一采样距离)，结合导线的相邻节点坐标，进行线性的比例计算，得到每个加密点的坐标。
步骤s104，将所述第一节点信息、所述第一加密点信息和预设导线颜色信息进行文件写入，得到第一点云文件。
优选的，所述第一点云文件用于作为所述导线上的每个点的信息。
具体的，先对所有导线节点和加密点进行随机数的微小偏差处理，再结合加偏后的每个导线节点和加密点的坐标值，以及自定义设定的导线的rgb颜色值，全部依据点云数据格式进行文件写入，其中，所述点云数据格式为las数据格式。
具体的，las格式是一种二进制文件格式。其目的是提供一种开放的格式标准,允许不同的硬件和软件提供商输出可互操作的统一格式。现在las格式文件已成为lidar数据的工业标准格式。
las文件按每条扫描线排列方式存放数据,包括激光点的三维坐标、多次回波信息、强度信息、扫描角度、分类信息、飞行航带信息、飞行姿态信息、项目信息、gps信息、数据点颜色信息等。las格式定义中用到的数据类型遵循1999年ansi(americannationalstandardsinstitute，美国国家标准化协会)c语言标准。
从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：
在本申请实施例中，采用通过采集装置采集所述导线的预设连接点信息，得到所述导线的第一矢量数据的方式，通过对所述第一矢量数据进行节点分解，得到所述导线的第一节点信息，达到了根据所述第一节点信息和预设第一采样距离，得到第一加密点信息的目的，从而实现了将所述第一节点信息、所述第一加密点信息和预设导线颜色信息进行文件写入，得到第一点云文件的技术效果，进而解决了相关技术中的电力导线三维建模方法不够快速准确的问题。
根据本发明实施例，作为本实施例中的优选，如图2所示，所述通过采集装置采集所述导线的预设连接点信息，得到所述导线的第一矢量数据包括如下的步骤s201至步骤s202：
步骤s201，通过倾斜摄影采集所述导线的起始连接点坐标和终止连接点坐标；
优选的，通过倾斜摄影采集电力塔电力导线的起连接点坐标、终连接点坐标以及所述导线上的间隔棒的坐标。
步骤s202，对所述起始连接点坐标和所述终止连接点坐标进行悬链线方程计算，得到所述导线的第一矢量数据。
优选的，根据悬链线方程，通过程序初始预设k值(一般根据平均档距确定一个大概的初始k值)，生成所述导线的第一矢量数据。
根据本发明实施例，作为本实施例中的优选，如图3所示，所述通过采集装置采集所述导线的预设连接点信息，得到所述导线的第一矢量数据还包括如下的步骤s301至步骤s302：
步骤s301，通过采集装置采集所述导线上的间隔棒信息，得到所述导线的第一间隔棒信息；
优选的，所述采集装置为安装有倾斜摄影摄像装置的飞行无人机，送电线路分裂导线用间隔棒的主要用途是限制子导线之间的相对运动及在正常运行情况下保持分裂导线的几何形状。
具体的，按间隔棒的工作特性大体可分为两类，即阻尼型间隔棒及非阻尼型间隔棒。阻尼型间隔棒特点是：在间隔棒活动关节处利用橡胶作阻尼材料来消耗导线的振动能量，对导线振动产生阻尼作用。因此，该类间隔棒适用于各地区。但是，考虑到送电线路的经济性，该类间隔棒重点是用于导线容易产生振动的地区的线路。非阻尼间隔棒的消震性较差，可适用于不易产生振动地区的线路或用作跳线间隔棒。
步骤s302，根据所述第一矢量数据和所述第一间隔棒信息进行三维偏差计算，得到第一偏差数据。
优选的，将上述生成的所述导线的第一矢量数据(导线1)和所有的间隔棒点进行空间三维距离偏差的计算，记录中误差。
根据本发明实施例，作为本实施例中的优选，如图4所示，所述通过采集装置采集所述导线的预设连接点信息，得到所述导线的第一矢量数据还包括如下的步骤s401至步骤s403：
步骤s401，变换所述悬链线方程的计算参数，得到第二矢量数据；
优选的，将上述中的k值，分别增加、减少一定的微小量，生成新的导线矢量数据(导线2、导线3、导线4等等)。
步骤s402，根据所述第二矢量数据，得到第二偏差数据；
优选的，同样和所有的间隔棒点计算空间三维距离偏差，记录中误差。
步骤s403，将所述第二偏差数据与所述第一偏差数据进行比较，取较小偏差对应的矢量数据为第一矢量数据。
优选的，和前一个中误差进行比较，得出中误差最小的k值，该k值对应的导线即被认为是最接近实际情况的所述导线的第一矢量数据。
根据本发明实施例，作为本实施例中的优选，所述对所述第一矢量数据进行节点分解，得到所述导线的第一节点信息包括：对所述第一矢量数据进行多段线节点分解，得到所述导线的节点点集。
根据本发明实施例，作为本实施例中的优选，如图5所示，所述根据所述第一节点信息和预设第一采样距离，得到第一加密点信息包括如下的步骤s501至步骤s502：
步骤s501，设定所述导线的第一采样距离；
优选的，预先设定所述导线的采样距离，比如设定为1米。
步骤s502，将所述第一节点信息中的相邻节点坐标和所述第一采样距离进行线性比例计算，得到加密点坐标。
优选的，结合导线的相邻节点坐标，进行线性的比例计算，得到每个加密点的坐标。
根据本发明实施例，作为本实施例中的优选，所述根据所述第一节点信息和预设第一采样距离，得到第一加密点信息之后包括：对所述第一节点信息和所述第一加密点信息进行基于随机数的微小偏差处理。
优选的，对所属第一节点信息中的节点坐标和所属第一加密点信息中的加密的坐标进行基于随机数的微小偏差处理。
根据本发明实施例，作为本实施例中的优选，所述将所述第一节点信息、所述第一加密点信息和预设导线颜色信息进行文件写入，得到第一点云文件包括：将经过微小偏差处理后的所述第一节点信息中的节点坐标、所述第一加密点信息中的加密点坐标以及所述预设导线颜色信息中的rgb数值按照las数据格式进行文件写入。
优选的，将每个点的六位数据进行文件写入，所述六位数据为：该点在坐标系中x轴向上的数值、y轴向上的数值、z轴向上的数值以及三位rgb数值。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
根据本发明实施例，还提供了一种用于实施上述数据处理方法的装置，如图6所示，该装置包括：矢量数据获取单元10，用于通过采集装置采集所述导线的预设连接点信息，得到所述导线的第一矢量数据；节点信息获取单元20，用于对所述第一矢量数据进行节点分解，得到所述导线的第一节点信息；加密点信息获取单元30，用于根据所述第一节点信息和预设第一采样距离，得到第一加密点信息；文件写入单元40，用于将所述第一节点信息、所述第一加密点信息和预设导线颜色信息进行文件写入，得到第一点云文件。
根据本实施所述的矢量数据获取单元10用于通过采集装置采集所述导线的预设连接点信息，得到所述导线的第一矢量数据，优选的，所述采集装置为安装有倾斜摄影摄像装置的飞行无人机，所述导线为架空输电线路上的电力导线。
根据本实施所述的节点信息获取单元20用于对所述第一矢量数据进行节点分解，得到所述导线的第一节点信息，优选的，通过对所述导线的第一矢量数据进行多段线节点分解，得到所述第一矢量数据中的节点点集。
根据本实施所述的加密点信息获取单元30用于根据所述第一节点信息和预设第一采样距离，得到第一加密点信息，优选的，所述第一加密点信息用于作为所述导线上相邻两个节点之间的点的信息。
根据本实施所述的文件写入单元40用于将所述第一节点信息、所述第一加密点信息和预设导线颜色信息进行文件写入，得到第一点云文件，优选的，所述第一点云文件用于作为所述导线上的每个点的信息。
根据本发明实施例，作为本实施例中的优选，所述矢量数据获取单元10包括：连接点坐标获取模块11，用于通过倾斜摄影采集所述导线的起始连接点坐标和终止连接点坐标；第一矢量数据计算模块12，用于对所述起始连接点坐标和所述终止连接点坐标进行悬链线方程计算，得到所述导线的第一矢量数据；间隔棒信息获取模块13，用于通过采集装置采集所述导线上的间隔棒信息，得到所述导线的第一间隔棒信息；第一偏差计算模块14，用于根据所述第一矢量数据和所述第一间隔棒信息进行三维偏差计算，得到第一偏差数据；第二矢量数据计算模块15，用于变换所述悬链线方程的计算参数，得到第二矢量数据；第二偏差计算模块16，用于根据所述第二矢量数据，得到第二偏差数据；偏差比较模块17，用于将所述第二偏差数据与所述第一偏差数据进行比较，取较小偏差对应的矢量数据为第一矢量数据。
根据本实施所述的连接点坐标获取模块11用于通过倾斜摄影采集所述导线的起始连接点坐标和终止连接点坐标，优选的，通过倾斜摄影采集电力塔电力导线的起连接点坐标、终连接点坐标以及所述导线上的间隔棒的坐标。
根据本实施所述的第一矢量数据计算模块12用于对所述起始连接点坐标和所述终止连接点坐标进行悬链线方程计算，得到所述导线的第一矢量数据，优选的，根据悬链线方程，通过程序初始预设k值(一般根据平均档距确定一个大概的初始k值)，生成所述导线的第一矢量数据。
根据本实施所述的间隔棒信息获取模块13用于通过采集装置采集所述导线上的间隔棒信息，得到所述导线的第一间隔棒信息，优选的，所述采集装置为安装有倾斜摄影摄像装置的飞行无人机，送电线路分裂导线用间隔棒的主要用途是限制子导线之间的相对运动及在正常运行情况下保持分裂导线的几何形状。
根据本实施所述的第一偏差计算模块14用于根据所述第一矢量数据和所述第一间隔棒信息进行三维偏差计算，得到第一偏差数据，优选的，将上述生成的所述导线的第一矢量数据(导线1)和所有的间隔棒点进行空间三维距离偏差的计算，记录中误差。
根据本实施所述的第二矢量数据计算模块15用于变换所述悬链线方程的计算参数，得到第二矢量数据，优选的，将上述中的k值，分别增加、减少一定的微小量，生成新的导线矢量数据(导线2、导线3、导线4等等)。
根据本实施所述的第二偏差计算模块16用于根据所述第二矢量数据，得到第二偏差数据，优选的，同样和所有的间隔棒点计算空间三维距离偏差，记录中误差。
根据本实施所述的偏差比较模块17用于将所述第二偏差数据与所述第一偏差数据进行比较，取较小偏差对应的矢量数据为第一矢量数据，优选的，和前一个中误差进行比较，得出中误差最小的k值，该k值对应的导线即被认为是最接近实际情况的所述导线的第一矢量数据。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。