一种三维地图的电缆显示方法、装置、设备和存储介质

技术领域

本发明实施例涉及电力工程的技术领域，尤其涉及一种三维地图的电缆显示方法、装置、设备和存储介质。

背景技术

如今，随着城市建设的飞速发展，进入现代社会后，由于城市用地紧张，交通压力大，市容建设等原因，大城市普遍采用地下电缆输电方式。尤其在沿海地区，台风多发，架空线路十分容易受伤，埋地电缆则完美化解了这一难题。相对于架空线，电缆具有占地小、输电可靠、抗干扰能力强等优点。

在现有方案中，主要依靠逐个手工标记和人工统计，相关工作人员在电缆区域中标记标识牌作为电缆的位置，而这种方法存在容易受外界因素，人为破坏标识牌或标识牌遗漏丢失，最终导致电缆位置的正确性存疑。

发明内容

本发明实施例提出了一种三维地图的电缆显示方法、装置、设备和存储介质，以解决在三维地图中实现电缆的可视化的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种三维地图的电缆显示方法，包括：

加载指定地区的三维形体数据；

根据探地雷达在所述地区中检测电缆时生成的雷达数据，对所述地区的地下空间绘制地质图像数据；

在所述地质图像数据中检测拐点；

在所述电缆图像数据依次连接所述拐点、以表示所述电缆；

参照所述电缆图像数据将所述电缆的电缆信息写入所述地区的三维形体数据中，以生成语义图层；

加载所述三维形体数据，以在所述地区的三维地图中显示所述电缆的所述语义图层。

可选地，所述根据探地雷达在所述地区中检测电缆时生成的雷达数据，对所述地区的地下空间绘制地质图像数据，包括：

获取探地雷达向预埋有电缆的所述地区进行检测获得的雷达数据；

将所述雷达数据调整为二维的地质图像数据；

在所述地质图像数据中确定零线，所述零线为放置在地面的电缆与测线的交接的位置；

对所述地质图像数据从时间域转换为频谱域；

对所述地质图像数据执行预设的图像处理。

可选地，在所述地质图像数据中检测拐点之前，还包括：

对所述地质图像数据进行至少两个级别的小波去噪。

可选地，对所述地质图像数据进行至少两个级别的小波去噪，包括：

对所述地址图像数据进行小波分解，获得至少两个级别的第一候选信号、第二候选信号，所述第二候选信号的频率高于所述第一候选信号的频率；

对每个级别的所述第二候选信号去除小于阈值的信号，获得第三候选信号，其中，所述阈值对应每个级别；

将级别最高的所述第一候选信号与所述第三候选信号重构为所述地质图像数据。

可选地，在所述地质图像数据中检测拐点，包括：

以预设的窗口在所述地质图像数据进行平移，通过如下公式计算灰度变化信息：

其中，E(u,v)为灰度变化信息，w(x,y)为窗口，I(x+u,y+v)为所述窗口平移后的灰度信息，I(x,y)为所述地质图像数据的灰度信息；

基于所述灰度变化信息确定拐点。

可选地，所述图像处理包括如下的至少一种：

增益处理、IIR滤波、FIR滤波、算术运算、反卷积、偏移处理、静态校正。

可选地，参照所述电缆图像数据将所述电缆的电缆信息写入所述地区的三维形体数据中，以生成语义图层，包括：

在所述电缆图像数据中创建索引；

根据所述索引查询符合查询条件的索引值，提取所述电缆的电缆信息；

将所述电缆信息写入所述地区的三维形体数据；

根据所述三维形体数据中的所述电缆信息，生成语义图层。

第二方面，本发明实施例还提供了一种三维地图的电缆显示装置，包括：

三维形体数据加载模块,用于加载指定地区的三维形体数据；

地质图像数据绘制模块，用于根据探地雷达在所述地区中检测电缆时生成的雷达数据，对所述地区的地下空间绘制地质图像数据；

拐点检测模块，用于在所述地质图像数据中检测拐点；

电缆生成模块，用于在所述电缆图像数据依次连接所述拐点、以表示所述电缆；

语义图层生成模块，用于参照所述电缆图像数据将所述电缆的电缆信息写入所述地区的三维形体数据中，以生成语义图层；

电缆显示模块，用于加载所述三维形体数据，以在所述地区的三维地图中显示所述电缆的所述语义图层。

可选地，地质图像数据绘制模块，包括：

雷达数据获取子模块，用于获取探地雷达向预埋有电缆的所述地区进行检测获得的雷达数据；

二维地址图像数据获取子模块，用于将所述雷达数据调整为二维的地质图像数据；

零线子模块，用于在所述地质图像数据中确定零线，所述零线为放置在地面的电缆与测线的交接的位置；

频谱域转换子模块，用于对所述地质图像数据从时间域转换为频谱域；

图像处理子模块，用于对所述地质图像数据执行预设的图像处理。

可选地，在所述地质图像数据中检测拐点之前，还包括：

小波去噪模块，用于对所述地质图像数据进行至少两个级别的小波去噪。

可选地，小波去噪模块，包括：

小波分解子模块，用于对所述地址图像数据进行小波分解，获得至少两个级别的第一候选信号、第二候选信号，所述第二候选信号的频率高于所述第一候选信号的频率；

第三候选信号获得子模块，用于对每个级别的所述第二候选信号去除小于阈值的信号，获得第三候选信号，其中，所述阈值对应每个级别；

地质图像数据重构子模块，用于将级别最高的所述第一候选信号与所述第三候选信号重构为所述地质图像数据。

可选地，拐点检测模块，包括：

灰度变化信息计算子模块，用于以预设的窗口在所述地质图像数据进行平移，通过如下公式计算灰度变化信息：

其中，E(u,v)为灰度变化信息，w(x,y)为窗口，I(x+u,y+v)为所述窗口平移后的灰度信息，I(x,y)为所述地质图像数据的灰度信息；

拐点确定子模块，用于基于所述灰度变化信息确定拐点。

可选地，所述图像处理包括如下的至少一种：

增益处理、IIR滤波、FIR滤波、算术运算、反卷积、偏移处理、静态校正。

可选地，语义图层生成模块，包括：

索引创建子模块，用于在所述电缆图像数据中创建索引；

电缆信息提取子模块，用于根据所述索引查询符合查询条件的索引值，提取所述电缆的电缆信息；

电缆信息写入子模块，用于将所述电缆信息写入所述地区的三维形体数据；

语义图层生成子模块，用于根据所述三维形体数据中的所述电缆信息，生成语义图层。

第三方面，本发明实施例还提供了一种用于实现三维地图的电缆显示的计算机设备，所述计算机设备包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面中任一所述的三维地图的电缆显示方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种用于实现三维地图的电缆显示的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方中任一项所述的三维地图的电缆显示方法。

本发明实施例提供了一种三维地图的电缆显示方法、装置、设备和存储介质，该方法包括：加载指定地区的三维形体数据；根据探地雷达在地区中检测电缆时生成的雷达数据，对该地区的地下空间绘制地质图像数据；在地质图像数据中检测拐点；在电缆图像数据依次连接拐点、以表示电缆；参照电缆图像数据将电缆的电缆信息写入地区的三维形体数据中，以生成语义图层；加载三维形体数据，以在地区的三维地图中显示电缆的语义图层。本发明实施例相比传统的手工标记和人工统计，提供了一种更精确直观的电缆的显示方法，减少了电缆识别的错误性。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种三维地图的电缆显示方法的流程图；

图2A为本发明实施例一提供的地下双曲线的示意图；

图2B为本发明实施例一提供的拐点检测的示意图；

图2C为本发明实施例一提供的确定拐点的示意图；

图2D为本发明实施例一提供的三维地图中显示电缆走向的示意图；

图3为本发明实施例二提供的一种三维地图的电缆显示装置的结构示意图；

图4为本发明实施例三提供的一种计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种三维地图的电缆显示方法的流程图，本实施例可适用于查找地下电缆的电缆位置情况，该方法可以由三维地图的电缆显示装置来执行，该三维地图的电缆显示装置可以由软件和/或硬件实现，可配置在计算机设备中，例如，个人电脑、服务器、工作站、应用程序，等等，具体包括如下步骤：

S101、加载指定地区的三维形体数据。

在本发明实施例中，用于显示地下电缆的三维地图采用WebGIS(网络地理信息系统)，便于使用者在客户终端查看地下电缆的位置图像。其中，WebGIS(网络地理信息系统)指工作在Web网上的GIS，可实现空间数据的检索、查询、制图输出、编辑等GIS基本功能，同时也是互联网上地理信息发布、共享和交流协作的基础，WebGIS利用Web技术来扩展和完善地理信息系统的一项技术。

进一步，本实施例中WebGIS是基于网络的客户机/服务器系统；利用因特网来进行客户端和服务器之间的信息交换，当用户上传地下电缆数据至服务器终端时，其他用户可以从服务器终端获取分布在不同的地点和不同的计算机平台上的地下电缆数据。

为了在WebGIS中显示地下电缆的位置，在平台中加载该地下电缆所在地区的三维形体数据，本实施例中的三维形体数据从GIS(Geographic Information System地理信息系统)中获取，获取的三维形体数据存储至服务器端，便于客户端查看读取数据。

在本实施例中，采用了探地雷达检测技术定位及识别地下电缆。探地雷达是在对反射波形特性分析的基础上来判断地下目标体的，根据反射波的旅行时间、幅度和波形，判断地下目标体的空间位置、结构及其分布。其中，目标体与周围介质之间的电性差异是探地雷达探测的基本条件。

S102、根据探地雷达在地区中检测电缆时生成的雷达数据，对地区的地下空间绘制地质图像数据。

在本实施例中，根据探地雷达在地区中检测地下电缆时生成的雷达数据，对地区的地下空间绘制地质图像数据。由于雷达探测的电磁波在介质中传播过程中能量会被介质吸收，随着深度的增加，电磁波能量减弱，信号幅度相应地减小，不利于信号识别和辨认。为了在数据采集的过程中为提高采集信号的可视性，便于后期对图像的处理和识别，此处采用变增益(gain)函数来提高信号的幅度，使得信号的细微变化更容易显示和识别。同时，变增益函数在设定初始值后可根据采集信号的反馈调节大小，避免增益过大造成的削波现象。

在绘制地质图像数据方式中，S102包括如下步骤：

S1021、获取探地雷达向预埋有电缆的地区进行检测获得的雷达数据。

在本实施例中，采用了探地雷达检测技术定位及识别地下电缆。探地雷达是在对反射波形特性分析的基础上来判断地下目标体的，根据反射波的旅行时间、幅度和波形，判断地下目标体的空间位置、结构及其分布。

探地雷达主要由主机(主控单元)、发射机、发射天线、接收机、接收天线五部分组成。其他还可能包括定位装置(如GPS、里程计或打标器(MARK))、电源以及手推车等。发射和接收天线成对出现，用于向地下发射和接收来自地下反射的雷达波。主机是一个采集系统，用于向发射机发送发射和接收控制命令(包括起止时问、发射频率、重复次数等参数)。发射机根据主机命令向地下发射雷达波.而接收机根据控制命令开始数据采集。经过采样和A/D转换，接收的反射信号转换成数字信号被显示和保存。

S1022、将雷达数据调整为二维的地质图像数据。

探地雷达的电磁波能确定地下电缆的深度即对电缆进行定位。在已知地面介电常数的情况下，可根据下式计算探地雷达的电磁脉冲在介质中的传播速度：

其中c为电磁波在空气中的传播速度，ε为介质的介电常数。

进一步，根据传播速度c和传播时间t计算出目标电缆所处的深度s。

s＝vt/2

可选地，若介电常数未知，则可通过打钻确定一个目标体，然后量测其深度，用时间求出传播速度，然后根据上式反算介电常数。求出介电常数后，就可利用探地雷达对地下电缆进行定位。

在上述采用探地雷达完成数据采集后，根据地下电缆所处的位置，将雷达数据调整为二维的地质图像数据。

S1023、在地质图像数据中确定零线，零线为放置在地面的电缆与测线的交接的位置。

进一步，在二维的地质图像数据中确定零线，其中，零线为放置在地面的电缆与测线的交接的位置，在零线探测时在地面放置一根电缆与测线正交，天线经过电缆时在剖面上会记录下电缆的位置，通过识别电缆就可以确定零线的位置。

S1024、对地质图像数据从时间域转换为频谱域。

当完成零线确定后，在该地质图像数据中从时间域转换为频谱域，其中，时域表示地质图像数据的信号随时间的变化；频谱域表示地质图像数据的信号在频率方面特性时用到的一种坐标系，其中正弦波是频域中唯一存在的波形，可认为，地质图像数据的信号强度随时间的变化规律就是时域特性，地质图像数据的信号是由哪些单一频率的信号合成的就是频域特性。

在时间域转换为频谱域进行频谱分析过程中，将地质图像数据由时间域转化为频率域，表现的是各种谐波频率的振幅分布，不同探测介质具有不同的振幅频谱特征，由频域特征可对介质进行区分。

由于时域分析与频域分析是对信号的两个观察面。时域分析是以时间轴为坐标表示动态信号的关系；频域分析是把信号变为以频率轴为坐标表示出来。一般来说，时域的表示较为形象与直观，频域分析则更为简练，剖析问题更为深刻和方便，然而它们是互相联系，缺一不可，相辅相成。

具体的，频谱分析采用傅立叶谱变换，傅立叶谱分析将频谱移频到圆心可以清晰地看出图像频率分布，还可以分离出有周期性规律的干扰信号。示例性地，如果带有一副正弦干扰，移频到原点的频谱图上可以看出除了中心以外还存在以某一点为中心，对称分布的亮点集合，这个集合就是干扰噪音产生的，这时可以很直观的通过在该位置放置带阻滤波器消除干扰。

傅里叶变换公式如下：

其中，F(w)叫做f(t)的象函数，f(t)叫做F(w)的象原函数，F(w)是f(t)的象，f(t)是F(w)原象。

进一步，频谱分析还采用希尔伯特变换，希尔伯特变换是将记录道的信息直接在时间域上转化为瞬时振幅，瞬时相位，瞬时频率的技术。瞬时振幅是反射强度的量度，它正比于该时刻地质雷达信号总能量的平方根，利用这种特征便于确定特殊岩层的变化。当地层存在明显介质分层、滑裂带或地下水分界面时，瞬时振幅会产生强烈变化，反映在瞬时振幅剖面图中就是分界面位置出现明显振幅变化。瞬时相位是地质雷达剖面上同相轴连续性的量度。当电磁波在各向同性均匀介质中传播时，其相位是连续的；当电磁波在有异常存在的介质中传播时，其相位将在异常位置发生显著变化，在剖面图中明显不连续。因此利用瞬时相位能够较好地对地下分层和地下异常进行辨别。当瞬时相位图像剖面中出现相位不连续时，就可以判断该处存在分层或异常。瞬时频率是相位的时间变化率，它反映了组成地层的岩性变化，有助于识别地层，当电磁波通过不同介质界面时，电磁波频率将发生明显变化，这种变化可以在瞬时频率图像剖面中较为清晰地显示出来。所以可以利用瞬时频率的大小和稳定情况来判断地下介质的稳定性和岩性变化。

对于同一探测对象，三种瞬时信息在同一位置发生明显变化就可能反映探测对象在该处的物性变化。因为在这三个参数中，瞬时相位谱的分辨率最高，而瞬时频率谱和瞬时振幅谱的变化也较为直观，所以可以根据瞬时频率谱和瞬时振幅谱来确定地下电缆或异常的大概位置，然后利用瞬时相位谱精确确定电缆轮廓线和异常位置。

通过希尔伯特变换可解决由于大地介质的不均匀性，地质雷达发射的高频脉冲电磁波在地下传播过程中产生的反射波、折射波、绕射波和散射波相互叠加，而引起数据处理的巨大困难。同时，也能降低地质雷达利用宽频带进行记录反射波特性带来的各种干扰噪声。

S1025、对地质图像数据执行预设的图像处理。

在本实施例中，完成地质图像数据的从时间域到频谱域的转换后，对地质图像数据执行预设的图像处理。其中，图像处理包括IIR滤波、FIR滤波、算术运算、反卷积、偏移处理、静态校正。具体的，去除水平噪声采用IIR水平高通滤波和FIR背景去噪方法，去除低频的水平带状干扰；去除高频干扰采用IIR水平低通滤波和FIR水平叠加，滑动平均滤波；去除多次反射采用预测反卷积；去除绕射并修正倾角较大的层面采用偏移处理；补偿相位变化采用静态校正。

可选地，根据评估处理效果，若效果好则进行成果解释和报告编写，若效果不好，则需重新进行数据分析和处理，直到达到较好的效果。

S103、在地质图像数据中检测拐点。

进一步，在图像处理后的地质图像数据中检测电缆的拐点，为了在地质图像数据中更方便检测拐点，在地质图像数据中检测拐点之前，对地质图像数据进行至少两个级别的小波去噪，进行去噪处理。其具体方式如下：

如图2A所示，对地质图像数据进行至少两个级别的小波去噪，获得识别度较高的地质图像数据。小波变换主要是利用其特有的多分辨率性、去相关性和选基灵活性特点，使得它在地质图像数据去噪方面大有可为，清晰了地质图像数据。经过小波变换后，在不同的分辨率下呈现出不同规律，设定阈值门限，调整小波系数，就可以达到小波去噪的目的。

在本实施例实现过程中，对地质图像数据进行小波分解，获得至少两个级别的第一候选信号、第二候选信号，其中第二候选信号的频率高于第一候选信号的频率。具体的，当地质图像数据进行小波分解时，根据地质图像数据第一阈值，获得小波系数小于第一阈值的第一候选信号和小波系数大于第一阈值的第二候选信号。

进一步，对每个级别的第二候选信号去除噪声信号，获得第三候选信号，其中，每个级别有对应的阈值，每个级别的第二候选信号去除小于其对应阈值的信号，获得第三候选信号。示例性地，以二级小波为例，在二级小波的第二候选信号中设定第二阈值，根据第二阈值再次进行小波分解，小于第二阈值的第二候选信号则认为噪声，去除第二候选信号中的噪声，保留大于第二阈值的第二候选信号，获得第三候选信号。

进一步，将级别最高的第一候选信号与第三候选信号重构为地质图像数据。具体的，当完成小波分解后，将小波近似分解，加上去噪声后小波细节分解，可获得去除噪声的信号，可认为根据小波分解的低频系数中将级别最高的第一候选信号和经过量化处理后的第一层到第三层的高频系数的第三候选信号，进行信号的小波重构，即可恢复去除噪声后的原始地质图像数据。

可选地，小波去噪所采用的方法为Matlab(matrix&laboratory矩阵实验室)算法。

当然，上述二级小波去噪方式只是作为示例，在实施本发明实施例时，若对去噪效果不满意时，可以根据实际情况对地质图像数据进行多次小波分解，即采用N级小波去噪，直到达到满意的去噪效果为止。

如图2B所示，当完成小波去噪后，在地质图像数据中检测拐点，对电缆图像数据进行识别，确定地下电缆所在的位置。其中，地质图像数据在计算机中表示为矩阵，每个矩阵中的一个值都对应地质图像数据的一个像素点。在地质图像数据矩阵中，通过一个移动的窗口去遍历矩阵中的数值，发现有像素变化明显的地方，即可确定拐点。由于电缆管线在探地雷达检测成像中数据剖面一般呈现双曲线形态，而双曲线的顶点正是反映电缆走线，需要提取的地质图像数据信息，故采用拐点检测方法对地下电缆雷达图像进行识别。

在本实施例中，以预设的窗口对地质图像数据进行平移，以检测灰度变化信息，计算灰度变化信息通过如下公式实现：

其中，E(u,v)为灰度变化信息，w(x,y)为窗口，I(x+u,y+v)为窗口平移后的灰度信息，I(x,y)为地质图像数据的灰度信息；

进一步，基于灰度变化信息确定拐点，包括：

对灰度变化信息进行泰勒级数简化：

对局部微小的移动量[u,v]，灰度变化信息进行等价操作，可得到：

其中，[u,v]为窗口的位移量，M为2x2偏导数矩阵；

窗口移动导致的地质图像数据变化即为实对称矩阵M的特征值分析，设定角点响应函数R，通过判定R大小来判断像素是否为角点：

R＝detM-k(traceM)

其中，detM为M矩阵的行列式，traceM为对M矩阵进行轨迹运算R取决于M的特征值。

若响应函数的数值大于预设的阈值，则窗口内确定存在拐点。具体的，在地质图像数据中，对于角点，|R|很大；对于平坦的区域，|R|很小；对于边缘，R为负值。由此可计算窗口内R的数值判断拐点存在的位置。

S104、在电缆图像数据依次连接拐点、以表示电缆。

如图2C所示，当完成检测拐点后，在电缆图像数据中提取拐点，依次连接拐点、以表示电缆。其中，拐点所在的位置为电缆所处的位置，因此连接拐点可以实现电缆的定位。

S105、参照电缆图像数据将电缆的电缆信息写入地区的三维形体数据中，以生成语义图层。

根据连接拐点所获得的电缆图像数据，将电缆的电缆信息写入地区的三维形体数据中，以生成语义图层。其中，电缆的电缆信息包括管线特征、性质的管线属性数据和以空间位置为参数的空间数据，管线属性数据包括通道名称、连通关系、管孔数量、电缆长度、状态、走向等，空间数据包括电缆(起点、拐点、终点)坐标、电缆中间接头坐标、安装位置、上顶埋深(或高程)等。

具体的，将三维形体数据存放于一个三维形体表的电缆图像数据中，在电缆图像数据中创建索引，根据其索引查询符合查询条件的索引值，提取该电缆的电缆信息，并将电缆信息写入该地区的三维形体数据，根据三维形体数据中的电缆信息，生成三维语义图层。

S106、加载三维形体数据，以在该地区的三维地图中显示电缆的语义图层。

如图2D所示，在三维的语义图层中加载三维形体数据，以在该地区的三维地图中显示电缆的语义图层。具体的，在三维的语义图层中建立坐标系，在Web网页中加载电缆图像数据对应的三维形体数据，以在该地区的三维地图中显示电缆的语义图层，表示电缆的三维走向。

需补充说明的是，本发明实施例绘制三维地图及电缆走向显示所采用的WebGIS，主要包括利用3D建模技术，计算机技术、网络技术、数据库技术等，实现地下电缆3D数字化，参照3D数字化，网络化、真实化、简易直观化、性能高效化原则，采用国际Web3D标准VRML语言、网络跨平台语言Java3D进行开发，提供地下电缆的三维可视化信息，实现对地下电缆不同方位的视图管理。

本发明实施例提供了一种三维地图的电缆显示方法、装置、设备和存储介质，该方法包括：加载指定地区的三维形体数据；根据探地雷达在地区中检测电缆时生成的雷达数据，对该地区的地下空间绘制地质图像数据；在地质图像数据中检测拐点；在电缆图像数据依次连接拐点、以表示电缆；参照电缆图像数据将电缆的电缆信息写入地区的三维形体数据中，以生成语义图层；加载三维形体数据，以在地区的三维地图中显示电缆的语义图层。本发明实施例相比传统的手工标记和人工统计，提供了一种更精确直观的电缆的显示方法，减少了电缆识别的错误性。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

实施例二

图3为本发明实施例二提供的一种三维地图的电缆显示装置的结构框图，具体可以包括如下模块：

三维形体数据加载模块301,用于加载指定地区的三维形体数据；

地质图像数据绘制模块302，用于根据探地雷达在所述地区中检测电缆时生成的雷达数据，对所述地区的地下空间绘制地质图像数据；

拐点检测模块303，用于在所述地质图像数据中检测拐点；

电缆生成模块304，用于在所述电缆图像数据依次连接所述拐点、以表示所述电缆；

语义图层生成模块305，用于参照所述电缆图像数据将所述电缆的电缆信息写入所述地区的三维形体数据中，以生成语义图层；

电缆显示模块306，用于加载所述三维形体数据，以在所述地区的三维地图中显示所述电缆的所述语义图层。

可选地，地质图像数据绘制模块，包括：

雷达数据获取子模块，用于获取探地雷达向预埋有电缆的所述地区进行检测获得的雷达数据；

二维地址图像数据获取子模块，用于将所述雷达数据调整为二维的地质图像数据；

零线子模块，用于在所述地质图像数据中确定零线，所述零线为放置在地面的电缆与测线的交接的位置；

频谱域转换子模块，用于对所述地质图像数据从时间域转换为频谱域；

图像处理子模块，用于对所述地质图像数据执行预设的图像处理。

可选地，在所述地质图像数据中检测拐点之前，还包括：

小波去噪模块，用于对所述地质图像数据进行至少两个级别的小波去噪。

可选地，小波去噪模块，包括：

小波分解子模块，用于对所述地址图像数据进行小波分解，获得至少两个级别的第一候选信号、第二候选信号，所述第二候选信号的频率高于所述第一候选信号的频率；

第三候选信号获得子模块，用于对每个级别的所述第二候选信号去除小于阈值的信号，获得第三候选信号，其中，所述阈值对应每个级别；

地质图像数据重构子模块，用于将级别最高的所述第一候选信号与所述第三候选信号重构为所述地质图像数据。

可选地，拐点检测模块，包括：

灰度变化信息计算子模块，用于以预设的窗口在所述地质图像数据进行平移，通过如下公式计算灰度变化信息：

其中，E(u,v)为灰度变化信息，w(x,y)为窗口，I(x+u,y+v)为所述窗口平移后的灰度信息，I(x,y)为所述地质图像数据的灰度信息；

拐点确定子模块，用于基于所述灰度变化信息确定拐点。

可选地，所述图像处理包括如下的至少一种：

增益处理、IIR滤波、FIR滤波、算术运算、反卷积、偏移处理、静态校正。

可选地，语义图层生成模块，包括：

索引创建子模块，用于在所述电缆图像数据中创建索引；

电缆信息提取子模块，用于根据所述索引查询符合查询条件的索引值，提取所述电缆的电缆信息；

电缆信息写入子模块，用于将所述电缆信息写入所述地区的三维形体数据；

语义图层生成子模块，用于根据所述三维形体数据中的所述电缆信息，生成语义图层。

本发明实施例所提供的三维地图的电缆显示装置可执行本发明任意实施例所提供的三维地图的电缆显示方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例三

图4为本发明实施例三提供的一种计算机设备的结构示意图。图4示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机设备12的框图。图4显示的计算机设备12仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图4所示，计算机设备12以通用计算设备的形式表现。计算机设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。

总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。

计算机设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)30和/或高速缓存存储器32。计算机设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图4未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图4中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。

计算机设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备12交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且，计算机设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与计算机设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合计算机设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的三维地图的电缆显示方法。

实施例四

本发明实施例四还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述三维地图的电缆显示方法的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

其中，计算机可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。