[发明专利]一种三维激光点云数据中绝缘子串检测方法

说明书

本发明公开了一种三维激光点云数据中绝缘子串检测方法，通过形成包含绝缘子串点云在内的长方体区域点云C，此时点云C中包括绝缘子串点云、部分电力线点云、部分输电杆塔点云；在点云C中利用基于混合体素网络的绝缘子串点云检测方法检测出绝缘子串点云。与现有技术相比，本发明通过在点级别上混合尺度体素特征编码器得到更好的体素特征编码方法，从而在绝缘子串的检测速度和精度上得到提升。

技术领域

本发明涉及电力设备检测技术领域，特别涉及一种三维激光点云数据中绝缘子串检测方法。

背景技术

从输电通道三维激光点云数据中准确、自动地提取绝缘子串点云是进行绝缘子串故障检测的重要前提，由于绝缘子点云目标小且与输电杆塔点云相邻接，在进行输电通道点云分类时，绝缘子串点云会被分类为输电杆塔点云中。目前对于从输电杆塔点云中自动提取绝缘子串的方法很少，且已有的方法提取速度、精度均较低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种三维激光点云数据中绝缘子串检测方法，能够提高输电通道三维激光点云数据中绝缘子串点云的提取速度和精度。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

该种三维激光点云数据中绝缘子串检测方法，包括以下步骤：

步骤S1：将输电通道中的杆塔点云T和电力线点云L进行XOY平面的投影，分别形成投影后的杆塔点云T’和电力线点云L’，在无风作用下，此时的电力线点云L’可拟合为一条直线line；

步骤S2：提取杆塔点云T’和电力线点云L’的重合区域Z；

步骤S3：以重合区域Z的中心为中心点，将重合区域Z延垂直于line的水平方向扩展1米，延平行于line的方向扩展m米，延过垂直于line的竖直方向扩展n米，形成包含绝缘子串点云在内的长方体区域点云C，此时点云C中包括绝缘子串点云、部分电力线点云、部分输电杆塔点云；

步骤S4：在点云C中利用基于混合体素网络的绝缘子串点云检测方法检测出绝缘子串点云。

特别地，所述步骤S4中，基于混合体素网络的绝缘子串点云检测方法步骤为：

步骤S41：构建混合体素特征提取层：

步骤S42：二维卷积计算：

步骤S43：绝缘子串点云检测：利用不同层的特征图感受野不同的特性，对不同的层设计相应的anchor box进行预测。

特别地，所述步骤S41中，包括以下具体步骤：

步骤S411：在X-Y平面进行多尺度的预体素化；

步骤S412：利用并行多流的注意力机制体素特征编码层编码多尺度点云特征；

步骤S413：聚合编码特征；

步骤S414：利用注意力机制体素特征编码输出层结合聚合特征和目标尺度信息进行动态特征投影，所述注意力机制体素特征编码输出层用于将不同尺度的特征通过注意力机制映射到固定的尺度去。

特别地，步骤S42包括以下子步骤：

步骤S421:对利用混合体素特征提取层提取出来的多尺度的特征图M在主干网络中进行浅层融合；

步骤S422：对多尺度特征图M在尺度融合金字塔网络中进行深度融合。

特别地，所述步骤S43中，对于不同层的特征图，在绝缘子串点云检测部分只对相对应的尺度的类别进行预测，以有效减少类别间的混淆。

本发明的目的之二是提供一种计算机装置，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，所述处理器执行所述计算机程序时实现如前所述的方法。