為了提升輸電桿塔三維建模的效率和質(zhì)量,提出了一種模型驅(qū)動(dòng)的激光點(diǎn)云輸電線路桿塔建模方法,以解決實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中大范圍輸電桿塔的快速、高精度三維模型建立問(wèn)題。本方法先建立不同類(lèi)型的桿塔模型,然后利用獲取的輸電網(wǎng)點(diǎn)云數(shù)據(jù)計(jì)算點(diǎn)云分布的方向特征,確定輸電桿塔的主方向,為每個(gè)桿塔確定局部坐標(biāo)系。進(jìn)而通過(guò)半自動(dòng)化方式從桿塔點(diǎn)云中捕捉桿塔關(guān)鍵點(diǎn),通過(guò)模型匹配算法,確定與點(diǎn)云數(shù)據(jù)最佳匹配的桿塔模型。相較于現(xiàn)有的人工編輯方式和組件式建模方法,以模型驅(qū)動(dòng)的方法可以保證所建立的桿塔模型的完整性以及準(zhǔn)確性,需要較少人工編輯的同時(shí)提升了效率和質(zhì)量。經(jīng)過(guò)真實(shí)數(shù)據(jù)測(cè)試表明,本文方法具有可行性和實(shí)用性。 

【文章來(lái)源】：地理信息世界. 2020,27(01)

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

參考塔建模

由于模型庫(kù)中的模型是積木式建立,因此對(duì)于塔頭相同僅呼高不同的桿塔(稱(chēng)為參考塔),除捕捉關(guān)鍵點(diǎn)和設(shè)定桿塔類(lèi)型外,可通過(guò)人機(jī)交互捕捉最下側(cè)橫擔(dān)點(diǎn),提取其Z軸坐標(biāo),對(duì)模型庫(kù)中的標(biāo)準(zhǔn)模型進(jìn)行參數(shù)修改完成參考塔建模,如圖6所示。圖6 參考塔建模

將本文方法與傳統(tǒng)人工CAD桿塔模型構(gòu)建方法的平均耗時(shí)進(jìn)行對(duì)比,對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表1。從表中可以看出,本文建模方法在預(yù)先構(gòu)建模型庫(kù),使用桿塔模型驅(qū)動(dòng)建模情況下,將實(shí)際建模時(shí)耗縮短為傳統(tǒng)方法的1/10, 極大地提高了建模效率。本文實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)桿塔個(gè)數(shù)19基,包含14基雙回鐵塔和5基鋼管桿。以CAD類(lèi)軟件的輸入方式為標(biāo)準(zhǔn),以最低標(biāo)準(zhǔn)(僅保證橫擔(dān)和塔身外形相似)捕捉關(guān)鍵點(diǎn),單個(gè)鐵塔(鼓型)需捕捉56個(gè)節(jié)點(diǎn),連接桿件100根左右。則實(shí)驗(yàn)線路全線需捕捉節(jié)點(diǎn)約800～1 000個(gè),連接桿件1 500根以上。而使用本文提出的方法,經(jīng)統(tǒng)計(jì),塔均獨(dú)立捕捉關(guān)鍵點(diǎn)需要捕捉297個(gè),且使用參考塔建�？墒÷酝^鐵塔的重復(fù)輸入,最終僅需要捕捉關(guān)鍵點(diǎn)144個(gè),無(wú)需連接桿件,且關(guān)鍵點(diǎn)捕捉為局部窗口極大曲率點(diǎn)自動(dòng)定位,因此大幅提升了效率。本文將算法提取得到的電塔桿塔關(guān)鍵點(diǎn)與由熟練的操作人員手工桿塔建模時(shí)手工量測(cè)的關(guān)鍵點(diǎn)位置進(jìn)行了對(duì)比,對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表2。本文選擇導(dǎo)線掛點(diǎn)、絕緣子端點(diǎn)、塔頭端點(diǎn)作為精度對(duì)比位置,將手工建模中手工量測(cè)的相應(yīng)關(guān)鍵點(diǎn)位位置作為真值,并計(jì)算本文算法提取得到的對(duì)應(yīng)關(guān)鍵點(diǎn)之間的距離殘差,可以發(fā)現(xiàn)在當(dāng)前高壓輸電線實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中,本文算法在提升桿塔建模效率的同時(shí),可以保持較高的建模精度。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3423503