[发明专利]一种基于三维重建的绝缘子爬电距离检测方法和检测系统

权利要求书

1.一种基于三维重建的绝缘子爬电距离检测方法，其特征在于，包括：针对待检测绝缘子的点云数据，计算对应的FPFH特征描述子，依据得到的FPFH特征描述子，完成点云数据的粗配准，利用LM算法完成精配准，对配准后的点云数据进行平滑处理和点云曲面重建，基于得到的三维重建数据选择采样平面，计算得到爬电距离。

2.根据权利要求1所述的基于三维重建的绝缘子爬电距离检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)获取待检测绝缘子的点云数据；

(2)针对得到的点云数据计算对应的FPFH特征描述子；

(3)运用SAC-IA算法结合获得的FPFH特征描述子对所述点云数据的粗配准；

(4)针对得到的粗配准点云数据，利用优化后的LM算法完成精配准；

(5)对配准后的点云数据进行平滑处理和点云曲面重建；

(6)对满足要求的点云曲面，确定采样范围；

(7)确定采样平面；

(8)确定位于采样平面上的有效点，计算爬电距离。

3.根据权利要求1或2所述基于三维重建的绝缘子爬电距离检测方法，其特征在于，利用Azure Kinect传感器周向采集待检测绝缘子不同角度的深度信息，将得到的深度信息转换成点云信息，利用点云滤波和点云分割，单独分离出所述待检测绝缘子的点云数据。

4.根据权利要求3所述基于三维重建的绝缘子爬电距离检测方法，其特征在于，所述点云滤波包括：

(1)利用直通滤波将点云信息中坐标不在设定范围内的点移除；

(2)对直通滤波处理后的点云信息进行下采样；

(3)移除下采样处理后的点云信息中的离群点。

5.根据权利要求1或2所述基于三维重建的绝缘子爬电距离检测方法，其特征在于，利用LM算法进行精配准点云数据时，每迭代r次，对比变换的误差是否均小于设定阈值，如果小于阈值，则减小设定阈值，r＝2～3。

6.根据权利要求1或2所述基于三维重建的绝缘子爬电距离检测方法，其特征在于，采用移动最小二乘法实现点云平滑，采用泊松曲面重建算法重建点云曲面。

7.根据权利要求1或2所述基于三维重建的绝缘子爬电距离检测方法，其特征在于，在对配准后的点云数据进行平滑处理和点云曲面重建后，每配准w组点云数据进行一次下采样操作，w＝2～5。

8.根据权利要求1或2所述基于三维重建的绝缘子爬电距离检测方法，其特征在于，对得到的满足要求的点云曲面，用鼠标选取施加电压部位之间的最近点，确定采样范围；利用两个点中任一点的法向量以及两点间的向量，确定所述采样平面。

9.根据权利要求1或2所述基于三维重建的绝缘子爬电距离检测方法，其特征在于，计算爬电距离时：

在确定的采样平面中进行均匀采样；

根据采样点是否位于所述点云曲面上，确定有效采样点；

根据确定的起始点，依次计算两个最近点的距离，最终得到所述爬电距离。

10.一种基于三维重建的绝缘子爬电距离检测系统，其特征在于，位于待检测绝缘子一侧，用于采集待检测绝缘子不同角度的深度图像的深度传感器；

图像处理单元，将深度传感器得到的深度图像转换为点云信息；然后将得到的点云信息进行点云滤波和点云分割，单独分离出绝缘子的点云数据；求取待检测绝缘子的点云数据的FPFH特征描述子；依据得到的FPFH特征描述子，完成点云数据的粗配准，利用LM算法完成精配准；对配准后的点云数据进行平滑处理和点云曲面重建；

采样和计算模块，基于得到三维重建数据选择采样平面，计算得到爬电距离。