[发明专利]一种基于多激光雷达的带电导线监测预警系统和方法

权利要求书

1.一种基于多激光雷达的带电导线监测预警系统，其特征在于：包括若干设于斗臂车不同面的激光雷达，若干激光雷达分别与若干数据处理平台连接；若干激光雷达之间不通视，各个激光雷达感应一个方向的信息；

数据处理平台采集激光雷达信息，根据标定的空间位置关系，进行多激光雷达点云融合，将采集到的点云归算到以斗臂车中心点为原点的坐标系下；

多台激光雷达通过外参标定求取转换参数，实现多台激光雷达的空间同步。

2.根据权利要求1所述的基于多激光雷达的带电导线监测预警系统，其特征在于：该系统还包括若干无刷电机，激光雷达设于无刷电机上，无刷电机与数据处理平台连接，带动激光雷达多角度转动。

3.根据权利要求1所述的基于多激光雷达的带电导线监测预警系统，其特征在于：激光雷达还包括激光雷达传感器，激光雷达传感器与数据处理平台连接。

4.根据权利要求1所述的基于多激光雷达的带电导线监测预警系统，其特征在于：数据处理平台包括处理单元，若干数据处理平台通过数传云台与监控终端连接，监控终端包括显示单元和报警单元；当在设置的监测预警范围内出现障碍物时，报警单元自动报警；

处理单元对当前帧电力线提取，从当前实时点云中截取一段时间内的点云，通过人工交互选取特征关键点，拟合电力线。

5.根据权利要求4所述的基于多激光雷达的带电导线监测预警系统，其特征在于：视场内单帧点云时间，选择按照100ms、200ms、500ms、1000ms时间显示点云。

6.根据权利要求4所述的基于多激光雷达的带电导线监测预警系统，其特征在于：

处理器以可移动激光雷达云台的中心为原点的坐标系下并进行点云去噪处理，去除一些噪点，在预警范围之内出现的点云视为障碍点云；对于障碍点云同样采用基于密度的聚类方法算法进行聚类，在完成障碍点聚类后，根据每个簇内所有点计算该簇的质心及其坐标范围，给出预警信息。

7.根据权利要求4所述的基于多激光雷达的带电导线监测预警系统，其特征在于：当前帧电力线提取过程如下：

采用基于密度聚类的DBSCAN算法，首先对网格化的点云进行高程阈值滤波和降采样，剔除不利于电力线提取的点，通过聚类将电力线和电力塔进行区分，最后应用基于主成分分析的滤波对误检加以修正：

首先对LIDAR数据进行空间格网划分；其次依据电力线在三维空间中的水平分布特性，将包含电力塔点的网格滤除，并根据带电力线局部高程信息，利用改进的欧式聚类实现电力线粗体去；再采用电力线与电力塔的相连性，估算电力塔顶端的空间坐标位置，并将该位置附近的点视为残留部分电力线的电力塔；然后使用改进的欧式聚类实现单根电力线提取，利用直线和抛物线相结合的模型求取单根电力线的中心线方程及其半径；最后根据电力线方程和半径自适应生长电力线于绝缘子处，并得到单根电力线的完整点云。