(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210847890.4 (22)申请日 2022.07.19 (71)申请人 南开大学 地址 300071 天津市南 开区卫津路94 号 (72)发明人 苑晶　俞诗卓　公岩松　张雪波　 (74)专利代理 机构 合肥晨创知识产权代理事务 所(普通合伙) 34162 专利代理师 康培培 (51)Int.Cl. G06T 7/521(2017.01) G06T 7/11(2017.01) G06T 7/66(2017.01) G06V 10/26(2022.01) G06V 10/762(2022.01) G06V 10/77(2022.01)G01S 17/89(2020.01) (54)发明名称 激光点云2D-3D双模态交互增强不规则电线 检测方法 (57)摘要 本发明属于电力系统配网带电技术领域， 更 具体地， 涉及一种激光点云2D ‑3D双模态交互增 强不规则电线检测方法。 该方法包括以下步骤： 步骤S1、 由激光雷达扫描获得作业环境的三维点 云； 步骤S2、 对点云进行预处理， 除去干扰部分的 点云， 获取作业区域的点 云； 步骤S3、 双模态交互 增强不规则电线检测； 步骤S4、 输出电线结构检 测结果。 本发 明降低了配网带电任务中人工的参 与度， 提高了作业安全性， 填补了针对引线这一 目标的识别方法的空白， 通过自动识别引线， 可 以为后续操作引线提供基础， 省去了人工操作机 械臂的劳动， 省时省力。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115131417 A 2022.09.30 CN 115131417 A 1.激光点云2D ‑3D双模态交互增强不规则电线检测方法， 其特征在于， 该方法包括以下 步骤： 步骤S1、 由激光雷达扫描获得作业环境的三维点云； 步骤S2、 对点云进行 预处理， 除去干扰部分的点云， 获取作业区域的点云； 步骤S3、 双模态交 互增强不 规则电线检测； 步骤S4、 输出电线结构检测结果。 2.如权利要求1所述的激光点云2D ‑3D双模态 交互增强不规则电线检测方法， 其特征在 于， 所述步骤S2包括采用降采样函数对点云进 行降采样和去外点， 使点云密度均匀化； 之后 利用去除外点 函数， 去除掉 一些在空间中分布较为离 散的离群噪声点。 3.如权利要求2所述的激光点云2D ‑3D双模态 交互增强不规则电线检测方法， 其特征在 于， 所述步骤S2还包括利用结合几何特征与迭代优化的平面拟合算法， 识别并去除电线杆 和绝缘子支架部分的点云。 4.如权利要求3所述的激光点云2D ‑3D双模态 交互增强不规则电线检测方法， 其特征在 于， 所述步骤S2将点云划分成若干个三维单 元。 5.如权利要求1所述的激光点云2D ‑3D双模态 交互增强不规则电线检测方法， 其特征在 于， 所所述步骤S3包括： 步骤S3.1， 将点云投影到深度图， 检测角点， 作为种子点； 步骤S3.2， 将种子点投影回点云， 从领域 开始， 根据一 致性进行扩充， 得到电线片段； 步骤S3.3， 将点云投影到深度图， 合并片段； 步骤S3.4， 判断是否存在片段满足合并条件， 如果是则转到步骤S3.1， 否则得到电线结 构检测结果。 6.如权利要求5所述的激光点云2D ‑3D双模态 交互增强不规则电线检测方法， 其特征在 于， 所述步骤S3.2中采用主成分分析法， 首先得到点云的分布矩 阵C， 计算过程为:根据式 (1)计算出点云的中心点pc， 其中， n∈N为点 云中点的个 数， [xi,yi,zi]∈R3为点云中第i个点的坐标； 之后根据式(2) 计算出PP的分布矩阵C: 其中， 之后利用奇异值分解， 求出分布矩阵C的特征值和特征向量， 用于后续分析； 记特征值 按从大到小的顺序依次为e1、 e2、 e3， 利用式(3)计算出点云的线性度Lλ: 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115131417 A 2利用式(4)计算出点云的曲率Cλ： 同时， 最大特征值e1所对应的特征向量即为点云 的主方向； 从种子点开始， 利用邻域内 点云数据的曲率一致性、 线性度的一致性、 端点一致性和方向一致性扩散并恢复电线的片 段结构。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115131417 A 3