[发明专利]一种基于三维重建的绝缘子爬电距离测量系统及方法

摘要

本发明涉及一种基于三维重建的绝缘子爬电距离测量系统及方法。该系统包括水平电动转台、Kinect v2、笔记本电脑。该方法的操作步骤为：（1）深度图像采集（2）重建三维模型（3）寻找切割面（4）网格体素切割（5）爬电距离计算。本发明通过构建绝缘子的三维模型，将形状不规则的实物转化成体素进行计算处理。该方法操作简便，计算结果精确，可以较好解决目前人工手动绳测绝缘子爬电距离存在测量偏差较大的问题，节省了制作人员和测量人员的时间，同时避免了由于结果不准确而进行的反复测量，为绝缘子的制作部门和使用部门提供了很大的便利。

主权项

1.一种基于三维重建的绝缘子爬电距离测量系统，包括水平电动转台(1)、深度传感器Kinect v2(2)、笔记本电脑(3)，其特征在于：待测绝缘子按照伞柄朝下伞裙朝上的方式摆放在匀速转动的水平电动转台(1)上，距水平电动转台0.4‑4m处的支撑物上放置深度传感器Kinect v2(2)对绝缘子(4)进行360°扫描,获取绝缘子的深度图像及彩色图像，Kinect v2(2)的输出连接到笔记本电脑(3)，在笔记本电脑(3)中采用KinectFusion算法进行基于体素数据的三维重建，然后依赖体素网格的数据类型，选择合适的切割面进行切割，截取正确的二维截面，具体为：在重建的三维模型中沿着经过绝缘子伞裙裙面直径的切割平面进行切割，将绝缘子分成互相对称的两部分，得到包含爬电距离的二维截面；并在二维图像上根据有效轮廓点进行遍历，在遍历过程中累加相邻体素之间的欧式距离来计算爬电距离，将爬电距离的计算转化为两体素之间沿物体轮廓的距离的计算；所述计算爬电距离的方法：利用截断有向距离函数(TSDF)在截面中找出表示轮廓的点，并遍历轮廓点，将起点赋给当前像素点，在当前像素点的八邻域范围内寻找候选点，若找不到这样的候选点，则扩大邻域范围直至寻找到候选点；找到候选点之后计算当前点与候选点之间的欧式距离，然后将候选点赋给当前点；重复上述过程，将当前点与候选点之间的距离累加起来，循环到遍历的最后点时结束，累加的距离之和即为爬电距离。