發(fā)布時間：2020-10-20 22:07

　　 變電站設(shè)備附屬設(shè)施分割是變電站設(shè)備識別、重建中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),分割的效果會對識別、重建產(chǎn)生很大的影響。通過在計算機中實現(xiàn)對變電站設(shè)備附屬設(shè)施的分割,然后利用識別算法識別出具體的設(shè)備型號。再確定每一個設(shè)備的位置信息,最終還原整個變電站的分布情況,實現(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)備的識別率,本文首次提出了一種錐形搜索方式來實現(xiàn)對變電設(shè)備點云中電線的分割,同時,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來實現(xiàn)對設(shè)備基座的分割。主要研究內(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實現(xiàn)對設(shè)備中電線的分割。在分割過程中首先通過旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)對設(shè)備的定位,同時找到電線的兩個可能的電線端點;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可能的電線端點;接著通過電線的存在特征判斷查詢到的電線端點是否是真正的電線的端點。最后利用錐形搜索的方式對搜索方向進行限定,找到電線的數(shù)據(jù)并去除,達到分割電線的目的。(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來實現(xiàn)對設(shè)備基座的分割。首先對點云數(shù)據(jù)預處理;其次對設(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選設(shè)備,對預選出的設(shè)備利用改進后的ICP迭代算法計算出每個預選設(shè)備的匹配度,將匹配度最大的預選設(shè)備作為本次循環(huán)中的識別設(shè)備;最后通過10次循環(huán)對設(shè)備的分割線進行精確定位,并將10次循環(huán)中匹配度最大的設(shè)備作為最終的識別設(shè)備。同時匹配度最大時對應(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,實現(xiàn)對基座的分割。(3)改進ICP迭代算法。ICP迭代算法本身最大的缺陷在于用時過長,增加匹配時間。本文采用的措施當誤差的數(shù)值在0.01精度下連續(xù)出現(xiàn)10次時,終止迭代,讓ICP算法提前跳出,以達到縮短匹配時間的目的。(4)解決電線點云缺失問題。在搜索電線點云數(shù)據(jù)過程中,當遇到點云缺失時,具體的解決方法為是利用前面搜索到的聚類點形成空間直線,然后按一定的步長向前延伸,確定下一個聚類中心點。以此方式來解決電線點云缺失問題。對騰龍信息工程有限公司提供的303個設(shè)備進行測試,本文的基座分割算法可以將原來識別率為56.77%提高到85.8%;電線分割算法在解決電線點云缺失問題后可以實現(xiàn)對275個帶有電線的設(shè)備進行很好的分割;對137個變電站設(shè)備進行改進后的ICP算法測試,同等條件下,改進后的ICP算法可以節(jié)省約96分鐘。實驗證明,提出的分割算法可以較少人工去除基座和電線的操作,同時在很大程度上提高了變電站設(shè)備的識別率。
【學位單位】：鄭州大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TM63
【部分圖文】：

圖 3. 1 設(shè)備的三維點云數(shù)據(jù)在 QTReader 軟件中顯示圖以及實際場景本文實驗的數(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。實驗數(shù)據(jù)總共有 357 個設(shè)備，其中 54 個為已知的模板數(shù)據(jù)，303 個帶有附屬設(shè)施的測試數(shù)據(jù)。本文的實驗平臺為 MATLAB2014a，但

kV500_CP_C_1去噪前后對比圖

（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 個點少到了 122950 個數(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：2849218