[发明专利]基于3D激光的可移动式无感全景感知方法

说明书

本发明涉及一种基于3D激光的可移动式无感全景感知方法。通过激光实时发射出的激光束与移动物体的碰撞检测算法，以反射回来的激光束区域大小与轮廓特征来识别移动物体类别；而后，将移动物体类别为移动人员的轮廓特征独立标识，从而实现移动人员在三维地图场景中的精确空间位置定位，进而实现误入、误出区域风险判断，为变电站监控员以及现场作业人员提供安全告警和提示。本发明方法可做到远程集中监控集中管理，有效减轻监控人员的工作负担，提高工作效率，大大提高现场作业管控效率以及现场作业安全性。

技术领域

本发明属于数据处理技术领域，具体涉及一种基于3D激光的可移动式无感全景感知方法。

背景技术

随着电网规模的迅速扩大，电力系统科技水平不断提高，无人变电站数量越来越多，尤其是电力垂直化管理体系建设的不断深入和优化，电力生产/运行管控人员所需管辖的范围越来越大，这给电力生产/运行管控人员带来了前所未有的挑战。

为了进一步提高变电站管控手段，应用多种高精度定位、感知探测技术，开展基于三维实景技术的电网设备集中管控平台的应用拓展，打造电网感知融合智能生态圈，结合现有的OMS系统、SCADA系统构建交互性好、即视感强，沉浸式、真实精确的电网三维实景智能管控平台。

变电站现场带电设备林立，为了弥补传统监控手段对变电站现场缺少空间探测感知能力，应用激光雷达探测技术，研究开发对作业区域空间探测能力的装置及技术手段，结合对变电站精确克隆还原的带有空间坐标的三维实景场景，实现对空间危险区域的划分、实时禁入/禁出告警等功能，结合高速跟踪摄像球机，实时联动捕捉现场作业视频，抓拍告警触发照片，实现作业现场立体管控。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于3D激光的可移动式无感全景感知方法，该方法可做到远程集中监控集中管理，有效减轻监控人员的工作负担，提高工作效率，大大提高现场作业管控效率以及现场作业安全性。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种基于3D激光的可移动式无感全景感知方法，通过激光实时发射出的激光束与移动物体的碰撞检测算法，以反射回来的激光束区域大小与轮廓特征来识别移动物体类别；而后，将移动物体类别为移动人员的轮廓特征独立标识，从而实现移动人员在三维地图场景中的精确空间位置定位，进而实现误入、误出区域风险判断，为变电站监控员以及现场作业人员提供安全告警和提示。

在本发明一实施例中，通过激光实时发射出的激光束与移动物体的碰撞检测算法，以反射回来的激光束区域大小与轮廓特征来识别移动物体类别的具体实现步骤如下：

步骤S21、通过3D激光雷达输出FOV空间内扫描到点的位置信息数据，将输出的数据转换为标准点云数据格式；

步骤S22、记录若干帧原始点云数据，累加获得背景点云数据；

步骤S23、根据原始点云数据获取实时点云数据；

步骤S24、将实时点云数据与背景点云数据对比获得差异点云数据；

步骤S25、将差异点云数据集合，根据每个点之间的距离，进行聚类处理，得出若干聚类点的集合，每一个集合表示一个移动物体；

步骤S26、根据轮廓特征，识别移动物体类别。

在本发明一实施例中，将移动物体类别为移动人员的轮廓特征独立标识，从而实现移动人员在三维地图场景中的精确空间位置定位的具体实现步骤如下：

步骤S31、3D激光雷达通过扫描点云与三维地图匹配确定自身在场景中位置、姿态；

步骤S32、根据轮廓特征，识别移动物体类别为移动人员的点的集合，从每一个代表移动人员的点的集合中取出最新一帧的点云数据，获取该移动人员当前位置点云，并计算当前位置点云的质心；