[發明專利]一種基于三維重建的絕緣子爬電距離檢測方法和檢測系統

在審

• 申請號: 202110083707.3
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112785711A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 侯北平;陳凌超;朱文;介婧;于愛華;周樂;張勇
• 申請（專利權）人: 浙江科技學院
• 主分類號: G06T17/20
• 分類號: G06T17/20;G06T7/33;G06T7/194;G06T7/136;G06T7/11;G01B21/02
• 代理公司: 杭州知閑專利代理事務所(特殊普通合伙) 33315
• 代理人: 黃燕

1.一種基于三維重建的絕緣子爬電距離檢測方法，其特征在于，包括：針對待檢測絕緣子的點云數據，計算對應的FPFH特征描述子，依據得到的FPFH特征描述子，完成點云數據的粗配準，利用LM算法完成精配準，對配準后的點云數據進行平滑處理和點云曲面重建，基于得到的三維重建數據選擇采樣平面，計算得到爬電距離。

2.根據權利要求1所述的基于三維重建的絕緣子爬電距離檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)獲取待檢測絕緣子的點云數據；

(2)針對得到的點云數據計算對應的FPFH特征描述子；

(3)運用SAC-IA算法結合獲得的FPFH特征描述子對所述點云數據的粗配準；

(4)針對得到的粗配準點云數據，利用優化后的LM算法完成精配準；

(5)對配準后的點云數據進行平滑處理和點云曲面重建；

(6)對滿足要求的點云曲面，確定采樣范圍；

(7)確定采樣平面；

(8)確定位于采樣平面上的有效點，計算爬電距離。

3.根據權利要求1或2所述基于三維重建的絕緣子爬電距離檢測方法，其特征在于，利用Azure Kinect傳感器周向采集待檢測絕緣子不同角度的深度信息，將得到的深度信息轉換成點云信息，利用點云濾波和點云分割，單獨分離出所述待檢測絕緣子的點云數據。

4.根據權利要求3所述基于三維重建的絕緣子爬電距離檢測方法，其特征在于，所述點云濾波包括：

(1)利用直通濾波將點云信息中坐標不在設定范圍內的點移除；

(2)對直通濾波處理后的點云信息進行下采樣；

(3)移除下采樣處理后的點云信息中的離群點。

5.根據權利要求1或2所述基于三維重建的絕緣子爬電距離檢測方法，其特征在于，利用LM算法進行精配準點云數據時，每迭代r次，對比變換的誤差是否均小于設定閾值，如果小于閾值，則減小設定閾值，r＝2～3。

6.根據權利要求1或2所述基于三維重建的絕緣子爬電距離檢測方法，其特征在于，采用移動最小二乘法實現點云平滑，采用泊松曲面重建算法重建點云曲面。

7.根據權利要求1或2所述基于三維重建的絕緣子爬電距離檢測方法，其特征在于，在對配準后的點云數據進行平滑處理和點云曲面重建后，每配準w組點云數據進行一次下采樣操作，w＝2～5。

8.根據權利要求1或2所述基于三維重建的絕緣子爬電距離檢測方法，其特征在于，對得到的滿足要求的點云曲面，用鼠標選取施加電壓部位之間的最近點，確定采樣范圍；利用兩個點中任一點的法向量以及兩點間的向量，確定所述采樣平面。

9.根據權利要求1或2所述基于三維重建的絕緣子爬電距離檢測方法，其特征在于，計算爬電距離時：

在確定的采樣平面中進行均勻采樣；

根據采樣點是否位于所述點云曲面上，確定有效采樣點；

根據確定的起始點，依次計算兩個最近點的距離，最終得到所述爬電距離。

10.一種基于三維重建的絕緣子爬電距離檢測系統，其特征在于，位于待檢測絕緣子一側，用于采集待檢測絕緣子不同角度的深度圖像的深度傳感器；

圖像處理單元，將深度傳感器得到的深度圖像轉換為點云信息；然后將得到的點云信息進行點云濾波和點云分割，單獨分離出絕緣子的點云數據；求取待檢測絕緣子的點云數據的FPFH特征描述子；依據得到的FPFH特征描述子，完成點云數據的粗配準，利用LM算法完成精配準；對配準后的點云數據進行平滑處理和點云曲面重建；

采樣和計算模塊，基于得到三維重建數據選擇采樣平面，計算得到爬電距離。