[發明專利]配網線路三維感知模型重構方法及系統

在審

• 申請號: 202210762901.9
• 申請日: 2022-06-29
• 公開（公告）號: CN115100356A
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 劉文燁;單曉鋒;劉年國;郭祥;韓先國;薛婧;董二寶;胡俊偉;陳宇濤;王亞豪
• 申請（專利權）人: 國網安徽省電力有限公司淮南供電公司;中國科學技術大學
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06V10/26;G06V10/764;G06V10/82;G06F30/10;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉兵

本發明實施例提供一種配網線路三維感知模型重構方法及系統，屬于配網線路維護技術領域。所述方法包括：獲取配網線路的雙目相機圖像信息，并基于所述雙目相機圖像信息獲得配網線路中各設備單元的點云；基于預設RANSAC算法和所述點云獲得各設備單元相對于相機坐標系的旋轉平移矩陣；基于所述旋轉平移矩陣獲得和設備單元的6?DoF位姿信息；基于所述6?DoF位姿信息導入預設各設備單元的模型，實現配網線路三維感知模型重構。本發明方案解決了目前直接將三維感知模型重構方法應用到配網線路重構中存在的誤差大的問題。

技術領域

本發明涉及配網線路維護技術領域，具體地涉及一種配網線路三維感知模型重構方法及一種配網線路三維感知模型重構系統。

背景技術

隨著人工智能飛速發展，越來越多的工作可以交由智能機器人完成，特別是傳統行業中工作條件惡劣、操作難度大和安全風險高的工作，若能夠交由智能機器人完成，可以極大減少人工人本投入，并提高工作效率。在配電線路維護中，傳統方法為相關人員沿線路巡檢，并在故障位置進行高空作業，這種方式人工成本高且工作危險性很高。目前存在一些基于作業機器人進行配網線路組裝和維護的方式，機器人實現工作目的的前提是需要準確獲知配網線路的結構信息，需要將設計信息或實際的場景信息轉換為計算機可讀信息。基于此，需要進行配網線路三維感知模型重構。目前無論用哪種方式表達配網線路三維重建，其三維重建效果與真實物體/場景的差距取決于其算法的優劣，并且誤差不僅體現在位置誤差上，還表現在形狀誤差上。針對目前直接將三維感知模型重構方法應用到配網線路重構中存在的誤差大的問題，需要創造一種新的配網線路三維感知模型重構方法。

發明內容

本發明實施方式的目的是提供一種配網線路三維感知模型重構方法及系統，以至少解決目前直接將三維感知模型重構方法應用到配網線路重構中存在的誤差大的問題。

為了實現上述目的，本發明第一方面提供一種配網線路三維感知模型重構方法，應用于作業機器人進行配網線路自動作業過程中的配網線路模型重構，所述方法包括：獲取配網線路的雙目相機圖像信息，并基于所述雙目相機圖像信息獲得配網線路中各設備單元的點云；基于預設RANSAC算法和所述點云獲得各設備單元相對于相機坐標系的旋轉平移矩陣；基于所述旋轉平移矩陣獲得和設備單元的6-DoF位姿信息；基于所述6-DoF位姿信息導入預設各設備單元的模型，實現配網線路三維感知模型重構。

可選的，所述獲取配網線路的雙目相機圖像信息，并基于所述雙目相機圖像信息獲得配網線路中各設備單元的點云，包括：將所述雙目相機圖像導入預設分割模型，進行實例分割和/或語義分割，獲得各設備單元的掩模；基于所述掩模進行同幀點云圖匹配，獲得各設備單元的點云。

可選的，所述配網線路中各設備單元至少包括：電力線、避雷器、熔斷器、絕緣子、桿塔。

可選的，所述基于預設RANSAC算法和所述點云獲得各設備單元相對于相機坐標系的旋轉平移矩陣，包括：基于條件濾波算法對所述各設備單元的點云進行濾波，獲得點云數量信息；基于所述點云數量信息進行點云下采樣，并基于預設RANSAC算法對下采樣獲得的點云進行擬合；基于擬合結果獲得各設備單元相對于相機坐標系的旋轉平移矩陣。

可選的，所述基于所述旋轉平移矩陣獲得和設備單元的6-DoF位姿信息，包括：提取作業機器人的機器人坐標系；基于所述相機坐標系和所述機器人坐標系之間的對照關系，將所述各設備單元相對于相機坐標系的旋轉平移矩陣轉換到相對于機器人坐標系的6-DoF位姿信息。

可選的，所述預設各設備單元的模型為CAD模型。

可選的，所述方法還包括：進行各設備單元模型構建，包括：獲取各設備單元的姿態信息和形狀信息；基于所述姿態信息和形狀信息進行對應設備單元的三維模型構建；將構建好的三維模型存儲預設存儲扇區內。