天线下倾角确定方法、装置、电子设备及存储介质与流程

1.本技术涉及通信技术领域，尤其涉及一种天线下倾角确定方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.天线下倾角是移动通信网络规划和网络优化的重要无线参数之一。在网络规划阶段，天线下倾角是确定基站覆盖距离的重要参数之一，在网络优化阶段，天线下倾角也是调整小区覆盖范围和缓解小区间干扰的重要参数之一。
3.目前基于无人机测量倾角的方法，无人机对目标移动通信基站天线进行绕飞，同时拍摄照片，对照片进行3d重构处理，利用倾角仪测量3d重构后的天线立体图的基站天线倾角。
4.但是，采用3d重构，计算量较大，复杂性也较高。三维重构容易在边缘产生变形和失真，降低了检测的可靠性。在测量下倾角时，会产生误差，所以3d重构很难达到要求的误差精度。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供一种天线下倾角确定方法、装置、电子设备及存储介质，用以解决现有技术中天线下倾角测量结果不精准的技术问题。
6.本技术实施例提供一种天线下倾角确定方法，包括：
7.基于激光勘测系统直接获取的待测天线的点云数据和图片，确定所述待测天线的边框；
8.基于所述待测天线的边框确定所述待测天线的下倾角。
9.根据本技术一个实施例的天线下倾角确定方法，所述基于所述待测天线的边框确定所述待测天线的下倾角，具体包括：
10.获取所述待测天线的上下两条边框在x-y平面的第一投影距离，并获取所述待测天线的侧边框在z轴投影的第一长度；
11.基于所述第一投影距离和所述第一长度确定所述待测天线的下倾角。
12.根据本技术一个实施例的天线下倾角确定方法，所述获取所述待测天线的上下两条边框在x-y平面的第一投影距离，具体包括：
13.基于所述待测天线的上边框的数字点云坐标确定所述待测天线的上边框在x-y平面的投影所在的第一直线方程；并基于所述待测天线的下边框的数字点云坐标确定所述待测天线的下边框在x-y平面的投影所在的第二直线方程；
14.基于所述第一直线方程和所述第二直线方程确定所述第一投影距离。
15.根据本技术一个实施例的天线下倾角确定方法，所述获取所述待测天线的侧边框在z轴投影的第一长度，具体包括：
16.获取所述待测天线的上边框的所有数字点云z轴的坐标值的第一平均值；并获取
所述待测天线的下边框的所有数字点云z轴的坐标值的第二平均值；
17.基于所述第一平均值和所述第二平均值确定所述第一长度。
18.根据本技术一个实施例的天线下倾角确定方法，所述基于所述第一投影距离和所述第一长度确定所述待测天线的下倾角的数学表达式如下：
19.θ＝arctg(l/δz)
20.其中，θ为天线的下倾角，l为第一投影距离，δz为第一长度。
21.根据本技术一个实施例的天线下倾角确定方法，所述基于所述第一直线方程和所述第二直线方程确定所述第一投影距离之前，还包括：
22.确定所述第一直线方程和所述第二直线方程的斜率误差在预设的误差容忍范围之内。
23.根据本技术一个实施例的天线下倾角确定方法，所述基于所述第一直线方程和所述第二直线方程确定所述第一投影距离之前，还包括：
24.确定所述第一直线方程的因变量和自变量之间存在显著的线性关系；且所述第二直线方程的因变量和自变量之间也存在显著的线性关系。
25.本技术实施例还提供一种天线下倾角确定装置，包括：
26.边框确定模块，用于基于激光勘测系统直接获取的待测天线的点云数据和图片，确定所述待测天线的边框；
27.角度确定模块，用于基于所述待测天线的边框确定所述待测天线的下倾角。
28.本技术实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述天线下倾角确定方法的步骤。
29.本技术实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述天线下倾角确定方法的步骤。
30.本技术实施例提供的天线下倾角确定方法、装置、电子设备及存储介质，基于激光勘测系统直接获取的待测天线的点云数据和图片确定天线的边框，基于天线的边框确定天线的下倾角，在降低计算量的前提下，提高了测量精度。
附图说明
31.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1是本技术实施例提供的一种天线下倾角确定方法的流程示意图；
33.图2是本技术实施例提供的一种天线下倾角确定原理的示意图；
34.图3是本技术实施例提供的一种天线下倾角确定装置的结构示意图；
35.图4是本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
36.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例
中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
37.图1是本技术实施例提供的一种天线下倾角确定方法的流程示意图，如图1所示，本技术实施例提供一种天线下倾角确定方法。该方法包括：
38.步骤101、基于激光勘测系统直接获取的待测天线的点云数据和图片，确定所述待测天线的边框。
39.具体来说，首先，对基站进行全景扫描。通过以无人机等为载体的激光勘测系统对基站进行基站全景扫描，获取基站的数字点云数据和照片资料。
40.然后，快速识别天线。基于照片和数字点云快速识别天线，确定天线边框。此步操作不需要对扫描图像进行掩膜、分割以及线性拟合等复杂的处理，基于照片和数字点云，就能快速准确地确定天线边框。
41.步骤102、基于所述待测天线的边框确定所述待测天线的下倾角。
42.具体来说，在确定待测天线的边框之后，基于待测天线的边框确定待测天线的下倾角。
43.例如，图2是本技术实施例提供的一种天线下倾角确定原理的示意图，如图2所示，可以基于待测天线的边框确定待测天线的上下两条边框在x-y平面的投影距离，并确定待测天线的侧边框在z轴投影的长度。利用几何关系，根据待测天线的上下两条边框在x-y平面的投影距离和待测天线的侧边框在z轴投影的长度，即可确定待测天线的下倾角。
44.本技术实施例提供的天线下倾角确定方法，基于激光勘测系统直接获取的待测天线的点云数据和图片确定天线的边框，基于天线的边框确定天线的下倾角，在降低计算量的前提下，提高了测量精度。
45.基于上述任一实施例，所述基于所述待测天线的边框确定所述待测天线的下倾角，具体包括：
46.获取所述待测天线的上下两条边框在x-y平面的第一投影距离，并获取所述待测天线的侧边框在z轴投影的第一长度；
47.基于所述第一投影距离和所述第一长度确定所述待测天线的下倾角。
48.具体来说，在本技术实施例中，基于待测天线的边框确定待测天线的下倾角的具体步骤如下：
49.首先，基于待测天线的边框确定待测天线的上下两条边框在x-y平面的第一投影距离，并获取待测天线的侧边框在z轴投影的第一长度。
50.然后，基于第一投影距离和第一长度确定待测天线的下倾角。
51.例如，如图2所示，待测天线的上下两条边框在x-y平面的投影距离为l，待测天线的侧边框在z轴投影的长度为δz。利用几何关系，根据反三角函数计算天线下倾角。
52.本技术实施例提供的天线下倾角确定方法，基于激光勘测系统直接获取的待测天线的点云数据和图片确定天线的边框，基于天线的边框确定天线的下倾角，在降低计算量的前提下，提高了测量精度。
53.基于上述任一实施例，所述获取所述待测天线的上下两条边框在x-y平面的第一投影距离，具体包括：
54.基于所述待测天线的上边框的数字点云坐标确定所述待测天线的上边框在x-y平面的投影所在的第一直线方程；并基于所述待测天线的下边框的数字点云坐标确定所述待测天线的下边框在x-y平面的投影所在的第二直线方程；
55.基于所述第一直线方程和所述第二直线方程确定所述第一投影距离。
56.具体来说，在本技术实施例中，获取待测天线的上下两条边框在x-y平面的第一投影距离的具体步骤如下：
57.首先，基于待测天线的上边框的数字点云坐标确定待测天线的上边框在x-y平面的投影所在的第一直线方程；并基于待测天线的下边框的数字点云坐标确定待测天线的下边框在x-y平面的投影所在的第二直线方程。
58.例如，假设天线边框上面一条边的数字点云坐标如下：
59.u＝{(x1,y1,z1),(x2,y2,z2)
……
(xn,yn,zn)}
60.天线边框下面一条边的数字点云坐标如下：
61.d＝{(x'1,y'1,z'1),(x'2,y'2,z'2)
……
(x'm,y'm,z'm)}
62.根据上下两条边的数字点云坐标，以最小二乘法进行曲线拟合，确定天线边框上下两条边的欧式投影所在直线的方程。
63.假设天线边框上面一条边在x-y平面欧式投影所在直线方程为：y＝ax b。其中，
64.假设天线边框下面一条边在x-y平面欧式投影所在直线方程为：y＝cx d。其中，
65.然后，基于第一直线方程和第二直线方程确定第一投影距离。天线边框上下两条边在x-y平面的欧式投影的距离的计算公式如下：
[0066][0067]
本技术实施例提供的天线下倾角确定方法，基于天线的上、下边框的数字点云坐标分别确定天线的上、下边框在x-y平面的投影所在的直线方程，基于直线方程确定上、下两条边框在x-y平面的投影距离，进一步降低了计算量。
[0068]
基于上述任一实施例，所述获取所述待测天线的侧边框在z轴投影的第一长度，具体包括：
[0069]
获取所述待测天线的上边框的所有数字点云z轴的坐标值的第一平均值；并获取所述待测天线的下边框的所有数字点云z轴的坐标值的第二平均值；
[0070]
基于所述第一平均值和所述第二平均值确定所述第一长度。
[0071]
具体来说，在本技术实施例中，获取待测天线的侧边框在z轴投影的第一长度的具
体步骤如下：
[0072]
首先，获取待测天线的上边框的所有数字点云z轴的坐标值的第一平均值；并获取待测天线的下边框的所有数字点云z轴的坐标值的第二平均值。
[0073]
天线边框左右两侧边框在z轴欧式投影的长度，即天线边框上下两条边数字点云在z轴坐标的差值。因为数字点云均匀分布在天线边框上下两条边所在直线两侧，所以分别取天线边框上下两条边坐标中z轴坐标的算术平均值，即可得到天线边框上下两条边在z轴的坐标值。
[0074]
天线上边框所在直线在z轴的坐标的平均值的计算公式如下：
[0075][0076]
天线下边框所在直线在z轴的坐标的平均值的计算公式如下：
[0077][0078]
然后，基于第一平均值和第二平均值确定第一长度。计算公式如下：
[0079]
δz＝z
u-zd[0080]
本技术实施例提供的天线下倾角确定方法，基于天线的上、下边框的所有数字点云z轴的坐标值的平均值，确定天线的侧边框在z轴投影的长度，进一步降低了计算量。
[0081]
基于上述任一实施例，所述基于所述第一投影距离和所述第一长度确定所述待测天线的下倾角的数学表达式如下：
[0082]
θ＝arctg(l/δz)
[0083]
其中，θ为天线的下倾角，l为第一投影距离，δz为第一长度。
[0084]
具体来说，在本技术实施例中，如图2所示，天线边框上下两边在x-y轴欧式投影的距离l，天线边框上下两边在z轴的长度δz，天线下倾角θ之间的关系用公式表示如下：
[0085]
tgθ＝l/δz
[0086]
在l和δz已知的情况下，可以通过反正切函数计算天线下倾角，计算公式如下：
[0087]
θ＝arctg(l/δz)
[0088]
需要说明的是：在已知天线长度的情况下，还可以利用正弦函数或余弦函数确定天线下倾角，此处不再赘述。
[0089]
本技术实施例提供的天线下倾角确定方法，在已知天线边框上下两边在x-y轴欧式投影的距离l，天线边框上下两边在z轴的长度δz的情况下，利用正切函数确定天线下倾角，进一步降低了计算量。
[0090]
基于上述任一实施例，所述基于所述第一直线方程和所述第二直线方程确定所述第一投影距离之前，还包括：
[0091]
确定所述第一直线方程和所述第二直线方程的斜率误差在预设的误差容忍范围之内。
[0092]
具体来说，基于第一直线方程和第二直线方程确定第一投影距离之前，还包括：
[0093]
确定第一直线方程和第二直线方程的斜率误差在预设的误差容忍范围之内。
[0094]
因为天线边框上下两条边在x-y平面的欧式投影平行，对比a和c，如果(ρ为能够容忍的误差)，则认为天线边框的选取没有问题，否则需要重新识别天线并确定天线边框。
[0095]
本技术实施例提供的天线下倾角确定方法，对天线边框的上下两条边对应的数字点云坐标进行处理，消除由于测量精度及数字点云选择时带来的误差，进一步提高了测量精度。
[0096]
基于上述任一实施例，所述基于所述第一直线方程和所述第二直线方程确定所述第一投影距离之前，还包括：
[0097]
确定所述第一直线方程的因变量和自变量之间存在显著的线性关系；且所述第二直线方程的因变量和自变量之间也存在显著的线性关系。
[0098]
具体来说，给定显著性水平α，可以进行回归系数的显著性检验(t检验)或回归方程的显著性检验(f检验)，以确定天线边框上下两条边方程中y与x是否存在显著的线性关系。
[0099]
在本技术实施例中，基于第一直线方程和第二直线方程确定第一投影距离之前，还包括：
[0100]
确定第一直线方程的因变量和自变量之间存在显著的线性关系；且第二直线方程的因变量和自变量之间也存在显著的线性关系。
[0101]
本技术实施例提供的天线下倾角确定方法，通过检验天线边框上下两条边方程中y与x是否存在显著的线性关系，进一步提高了测量精度。
[0102]
本技术实施例提供的天线下倾角确定方法，依靠基于无人机等载体的激光勘测系统，不需要测试人员爬铁塔或楼宇天面，不需要测试人员贴近天线进行测量，安全性大大提高，也使得测试人员免受电磁辐射的伤害。
[0103]
以机器视觉代替了人类视觉，其测量精度大大提高。
[0104]
基于数字点云和图片结合识别天线，不需要复杂的图像处理过程，且更加准确。
[0105]
曲线拟合过程是由直线反向去选择相关数字点云，因此基本可以确定拟合的曲线方程中y与x存在显著性线性关系。
[0106]
对相关数字点云坐标进行消除误差的处理，使得下倾角的计算结果更加准确。
[0107]
基于上述任一实施例，图3是本技术实施例提供的一种天线下倾角确定装置的结构示意图，如图3所示，本技术实施例提供一种天线下倾角确定装置，包括边框确定模块301和角度确定模块302，其中：
[0108]
边框确定模块301用于基于激光勘测系统直接获取的待测天线的点云数据和图片，确定所述待测天线的边框；角度确定模块302用于基于所述待测天线的边框确定所述待测天线的下倾角。
[0109]
本技术实施例提供的天线下倾角确定装置，可以用于执行上述相应实施例中所述的方法，通过本实施例提供的装置执行上述相应实施例中所述方法的具体步骤与上述相应实施例相同，且能够达到相同的技术效果，在此不再对本实施例中与方法实施例相同的部分及有益效果进行具体赘述。
[0110]
图4示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图4所示，该电子设备可以包括：处
理器(processor)410、通信接口(communications interface)420、存储器(memory)430和通信总线440，其中，处理器410，通信接口420，存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑指令，以执行天线下倾角确定方法，该方法包括：
[0111]
基于激光勘测系统直接获取的待测天线的点云数据和图片，确定所述待测天线的边框；
[0112]
基于所述待测天线的边框确定所述待测天线的下倾角。
[0113]
此外，上述的存储器430中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0114]
另一方面，本技术实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序或指令，当所述程序或指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的天线下倾角确定方法，该方法包括：
[0115]
基于激光勘测系统直接获取的待测天线的点云数据和图片，确定所述待测天线的边框；
[0116]
基于所述待测天线的边框确定所述待测天线的下倾角。
[0117]
又一方面，本技术实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的天线下倾角确定方法，该方法包括：
[0118]
基于激光勘测系统直接获取的待测天线的点云数据和图片，确定所述待测天线的边框；
[0119]
基于所述待测天线的边框确定所述待测天线的下倾角。
[0120]
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0121]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0122]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。