[發(fā)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(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110083707.3
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112785711A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯北平;陳凌超;朱文;介婧;于愛華;周樂;張勇
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江科技學(xué)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(wù)所(特殊普通合伙) 33315
• 代理人: 黃燕

本發(fā)明公開了一種基于三維重建的絕緣子爬電距離檢測方法，包括：針對待檢測絕緣子的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，計(jì)算對應(yīng)的FPFH特征描述子，依據(jù)得到的FPFH特征描述子，完成點(diǎn)云數(shù)據(jù)的粗配準(zhǔn)，利用LM算法完成精配準(zhǔn)，對配準(zhǔn)后的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理和點(diǎn)云曲面重建，基于得到三維重建數(shù)據(jù)選擇采樣平面，計(jì)算得到爬電距離。本發(fā)明針對絕緣子爬電距離人工檢測方法復(fù)雜、精度不高、無法帶電檢測等問題，實(shí)現(xiàn)了對絕緣子的表面重建以及爬電距離檢測。本方法具有檢測精度高，過程便捷，絕緣子可帶電檢測，適用于多種絕緣子等優(yōu)點(diǎn)，能大幅度優(yōu)化絕緣子爬電距離檢測流程，減少人工操作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及絕緣子爬電距離檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于三維重建的多類型絕緣子爬電距離檢測方法和檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

絕緣子是一種特殊的絕緣控件，常用于架空輸電線路中，一般由玻璃或陶瓷制成。絕緣子的主要作用有兩個(gè)：一是固定并穩(wěn)定線路，保證載流導(dǎo)體之間的距離；二是增加爬電距離，使載流導(dǎo)體之間以及載流導(dǎo)體與地面之間形成絕緣，防止對地放電和短路等事故的發(fā)生。

絕緣子需要有良好的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和電氣絕緣性，因此絕緣子的爬電距離是評估其質(zhì)量的重要參數(shù)之一。絕緣子的爬電距離指的是絕緣子在正常工作時(shí)施加電壓的部位之間沿絕緣子表面的最短距離。

目前，絕緣子的爬電距離檢測主要依靠人工進(jìn)行，且無法在絕緣子帶電情況下檢測。同時(shí)，絕緣子的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，特別是絕緣子的傘裙結(jié)構(gòu)，常規(guī)方法難以測量，人工檢測通常用膠帶檢測法和皮卷尺檢測法。膠帶檢測法是指用膠帶在施加電壓部位之間沿絕緣子表面最短距離粘貼，再撕下膠帶測量距離，測量過程復(fù)雜，且無法保證精度。皮卷尺檢測法是指用皮卷尺沿絕緣子表面最短距離進(jìn)行測量，測量精度較差。

人工檢測需要將絕緣子斷電后進(jìn)行檢測，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。同時(shí)，測量精度因人而異，難以得到保障。

公開號為CN106910189A的專利文獻(xiàn)公開了一種基于三維重建的絕緣子爬電距離測量系統(tǒng)，但是其存在諸多問題，比如：其采用KinectFusion算法進(jìn)行基于體素?cái)?shù)據(jù)的三維重建，不但需要采集彩色圖像，更為重要的是KinectFusion的核心是線性ICP算法，直接對兩幅圖最近的點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算變換的角度和位移，算法魯棒性不高。且由于其重建方法本身的弊端，致使其重建算法無法對太大的絕緣子進(jìn)行重建。

發(fā)明內(nèi)容

針對絕緣子人工檢測爬電距離費(fèi)時(shí)費(fèi)力、無法帶電測量、測量精度不佳等問題，本發(fā)明公開了一種基于三維重建的多類型絕緣子爬電距離檢測系統(tǒng)。

一種基于三維重建的絕緣子爬電距離檢測方法，包括：針對待檢測絕緣子的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，計(jì)算對應(yīng)的FPFH特征描述子，依據(jù)得到的FPFH特征描述子，完成點(diǎn)云數(shù)據(jù)的粗配準(zhǔn)，利用LM算法完成精配準(zhǔn)，對配準(zhǔn)后的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理和點(diǎn)云曲面重建，基于得到三維重建數(shù)據(jù)選擇采樣平面，計(jì)算得到爬電距離。

作為優(yōu)選，一種基于三維重建的絕緣子爬電距離檢測方法，包括如下步驟：

(1)獲取待檢測絕緣子的點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

(2)針對得到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)計(jì)算對應(yīng)的FPFH特征描述子；

(3)運(yùn)用SAC-IA算法結(jié)合獲得的FPFH特征描述子對所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)的粗配準(zhǔn)；

(4)針對得到的粗配準(zhǔn)點(diǎn)云數(shù)據(jù)，利用LM算法(Levenberg-Marquardt)完成精配準(zhǔn)；

(5)對配準(zhǔn)后的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理和點(diǎn)云曲面重建；

(6)對滿足要求的點(diǎn)云曲面，確定采樣范圍；

(7)在采樣范圍內(nèi)，確定采樣平面；

(8)確定位于采樣平面上的有效點(diǎn)，計(jì)算爬電距離。