[发明专利]一种基于激光LIDAR点云的电力线异物搭挂自动检测方法

权利要求书

1.一种基于激光LIDAR点云的电力线异物搭挂自动检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1：对电力线进行点云分割与网格化；

步骤S2：进行投影平面确定；

步骤S3：进行异物搭挂检测。

2.根据权利要求1所述的一种基于激光LIDAR点云的电力线异物搭挂自动检测方法，其特征在于：所述步骤S1具体包括：

通过自动分割算法进行电力线单根分割，得到单根电力线；

按指定步长对单根电力线进行截取分割成多个有序点集。

3.根据权利要求1所述的一种基于激光LIDAR点云的电力线异物搭挂自动检测方法，其特征在于：所述步骤S2包括：

步骤S21：电力线自然状态下呈悬链线分布，在较小步长的情况下，分割后的有序点集可以看做沿空间直线分布；

步骤S22：取有序点集前N个点集作为初始区域，各点集的最低点作为拟合点数组，利用抗差估计对初始区域进行局部电力线方程拟合，方程为XOY平面直线方程、电力线走向竖直平面多项式方程；

式中，a₁,a₂与b₁,b₂,b₃,b₄分别为直线方程、多项式方程参数，(x₀,y₀)为起始点集最低点平面坐标；

步骤S23：局部电力线方程沿有序集合向后外推，计算后续子点集的重心位置(x_i,y_i,z_i)，对多项式方程求导，确定重心位置的在电力线走向竖直平面上切线方程：

z＝(b₂+b₃l_i+b₄l_i²)(l-l_i)+z_i；

步骤S24：投影平面为通过点集重心位置，垂直于XOY平面方程与电力线走向竖直平面多项式方程在该重心处的切线，即投影平面方程为：

步骤S25：局部电力线拟合更新，在有序点集的后续某一子集经步骤三检测后若无异物搭挂，增加该子集的高程最低点到拟合点数组中，当新增点数达到M个时，剔除数组中前M个点重新进行方程拟合。

4.根据权利要求3所述的一种基于激光LIDAR点云的电力线异物搭挂自动检测方法，其特征在于：所述步骤S3是根据有序点集沿其切线方向在投影面上的投影面积应该均匀变化或保持不变，当发生突变超过设定阈值时，突变处可认定为异物搭挂。

5.根据权利要求4所述的一种基于激光LIDAR点云的电力线异物搭挂自动检测方法，其特征在于：所述步骤S3具体包括以下步骤：

步骤S41:根据步骤S2计算出的投影平面按1cm×1cm尺寸进行网格划分，将有序点集各子集三维点按对应投影面法线进行投影，落入各网格中。

步骤S42：统计各子集投影网格数，设置变化阈值为导线横截面积对应网格数的R倍，当增大变化值超过阈值时，后续检测的子集都为异物区域，直至发生减小变化值大于阈值。

6.根据权利要求2所述的一种基于激光LIDAR点云的电力线异物搭挂自动检测方法，其特征在于：所述步骤S22中，N取10。

7.根据权利要求2所述的一种基于激光LIDAR点云的电力线异物搭挂自动检测方法，其特征在于：所述步骤S25中，M取5。

8.一种计算机装置，包括存储器、处理器及储存在存储器上并能够在处理器上运行的计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7任一项所述的方法。

9.一种计算机可读存储介质，其上储存有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的方法。