變電站設(shè)備附屬設(shè)施分割是變電站設(shè)備識(shí)別、重建中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),分割的效果會(huì)對(duì)識(shí)別、重建產(chǎn)生很大的影響。通過在計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站設(shè)備附屬設(shè)施的分割,然后利用識(shí)別算法識(shí)別出具體的設(shè)備型號(hào)。再確定每一個(gè)設(shè)備的位置信息,最終還原整個(gè)變電站的分布情況,實(shí)現(xiàn)變電站設(shè)備的重構(gòu)。為了提高變電站設(shè)備的重構(gòu)效率、提高設(shè)備的識(shí)別率,本文首次提出了一種錐形搜索方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)變電設(shè)備點(diǎn)云中電線的分割,同時(shí),本文提出了一種根據(jù)設(shè)備分層后水平投影面積的變化趨勢(shì)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備基座的分割。主要研究?jī)?nèi)容包括:(1)變電站設(shè)備中電線分割。本文采用錐形搜索方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備中電線的分割。在分割過程中首先通過旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的定位,同時(shí)找到電線的兩個(gè)可能的電線端點(diǎn);其次利用K-means算法和最近鄰搜索的方式找到電線的另外兩個(gè)可能的電線端點(diǎn);接著通過電線的存在特征判斷查詢到的電線端點(diǎn)是否是真正的電線的端點(diǎn)。最后利用錐形搜索的方式對(duì)搜索方向進(jìn)行限定,找到電線的數(shù)據(jù)并去除,達(dá)到分割電線的目的。(2)變電站設(shè)備中基座分割。本文利用設(shè)備分層后水平投影面積的變化趨勢(shì)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備基座的分割。首先對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)預(yù)處理;其次對(duì)設(shè)備的分割線首次定位并去除基座;再次利用設(shè)備投影輪廓特征獲取預(yù)選設(shè)備,對(duì)預(yù)選出的設(shè)備利用改進(jìn)后的ICP迭代算法計(jì)算出每個(gè)預(yù)選設(shè)備的匹配度,將匹配度最大的預(yù)選設(shè)備作為本次循環(huán)中的識(shí)別設(shè)備;最后通過10次循環(huán)對(duì)設(shè)備的分割線進(jìn)行精確定位,并將10次循環(huán)中匹配度最大的設(shè)備作為最終的識(shí)別設(shè)備。同時(shí)匹配度最大時(shí)對(duì)應(yīng)的分割線的位置,就是分割線的精確位置,去除位于分割線以下部分的設(shè)備,實(shí)現(xiàn)對(duì)基座的分割。(3)改進(jìn)ICP迭代算法。ICP迭代算法本身最大的缺陷在于用時(shí)過長(zhǎng),增加匹配時(shí)間。本文采用的措施當(dāng)誤差的數(shù)值在0.01精度下連續(xù)出現(xiàn)10次時(shí),終止迭代,讓ICP算法提前跳出,以達(dá)到縮短匹配時(shí)間的目的。(4)解決電線點(diǎn)云缺失問題。在搜索電線點(diǎn)云數(shù)據(jù)過程中,當(dāng)遇到點(diǎn)云缺失時(shí),具體的解決方法為是利用前面搜索到的聚類點(diǎn)形成空間直線,然后按一定的步長(zhǎng)向前延伸,確定下一個(gè)聚類中心點(diǎn)。以此方式來(lái)解決電線點(diǎn)云缺失問題。對(duì)騰龍信息工程有限公司提供的303個(gè)設(shè)備進(jìn)行測(cè)試,本文的基座分割算法可以將原來(lái)識(shí)別率為56.77%提高到85.8%;電線分割算法在解決電線點(diǎn)云缺失問題后可以實(shí)現(xiàn)對(duì)275個(gè)帶有電線的設(shè)備進(jìn)行很好的分割;對(duì)137個(gè)變電站設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)后的ICP算法測(cè)試,同等條件下,改進(jìn)后的ICP算法可以節(jié)省約96分鐘。實(shí)驗(yàn)證明,提出的分割算法可以較少人工去除基座和電線的操作,同時(shí)在很大程度上提高了變電站設(shè)備的識(shí)別率。
【學(xué)位單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TM63
【部分圖文】：

圖 3. 1 設(shè)備的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)在 QTReader 軟件中顯示圖以及實(shí)際場(chǎng)景本文實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)是由河南省騰龍信息工程有限公司提供的，是通過車載三維激光掃描儀獲取的。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總共有 357 個(gè)設(shè)備，其中 54 個(gè)為已知的模板數(shù)據(jù)，303 個(gè)帶有附屬設(shè)施的測(cè)試數(shù)據(jù)。本文的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為 MATLAB2014a，但

kV500_CP_C_1去噪前后對(duì)比圖

（a）去噪前三維視圖 （b）去噪后三維視圖圖 3. 5 kV500_CP_E_1 去噪前后對(duì)比圖通過八叉樹去噪之后，設(shè)備 kV500_CP_C_1 由之前的數(shù)量 123043 個(gè)點(diǎn)少到了 122950 個(gè)數(shù)據(jù)；設(shè)備 kV500_CP_E_1 由去噪前的數(shù)據(jù)量 121301，
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本文編號(hào)：2849218