【技术实现步骤摘要】
输电设备的3D点云数据的空间特征提取方法
本专利技术属于架空输电线路巡检航拍
,特别涉及一种输电设备的3D点云数据的空间特征提取方法。
技术介绍
随着科学技术的不断进步,输电线路巡检越来越向智能化方向发展。进行航拍的飞行巡检机器人对其工作环境的有效感知,是其进行自主行为优化并可靠完成所承担任务的前提和基础。深度信息的引入能够使航拍飞行机器人更好地对环境进行认知、辨识。在架空电力线路巡检过程中,需要对电塔上的输电设备进行追踪,因此需要对采集到的3D点云数据进行特征提取,建立电塔上输电设备的3D点云模型特征库,通过模型匹配实现对电塔上输电设备的追踪。
技术实现思路
本专利技术提出一种输电设备的3D点云数据的空间特征提取方法,其特征在于,该方法的具体步骤为:1)采集输电设备的三维点云数据,将点云中心点p0与第i个点云边界点pi构成点对(p0,pi),其中,i=1,2,3…,j,j为点云边界点的总数;2)计算点对(p0,pi)之间的法线关系〈α,φ,θ,d〉;具体为:21)计算p0和pi的法线;在p0上定义一个局部坐标系uvw,将p0的法线n0方向作为u轴;v轴的计算公式为:w轴的计算公式为:w=u×v;22)在局部坐标系uvw中计算法线关系〈α,φ,θ,d〉;其中,α为ni与v轴夹角,ni为pi的法线;θ为ni在uw平面上的投影与u轴的夹角;d=||pi-p0||2,d为p0和pi之间的欧式距离;φ为n0与p0、pi两点连线之间的夹角;3)计算点云点的离散程度η;其计算公式为:其中,xi、yi、zi为pi的三维坐标点;x0、y0、z0为p0的三维坐标点;4)计 ...
【技术保护点】
输电设备的3D点云数据的空间特征提取方法,其特征在于,该方法的具体步骤为:1)采集输电设备的三维点云数据,将点云中心点p0与第i个点云边界点pi构成点对(p0,pi),其中,i=1,2,3…,j,j为点云边界点的总数;2)计算点对(p0,pi)之间的法线关系〈α,φ,θ,d〉;具体为:21)计算p0和pi的法线;在p0上定义一个局部坐标系uvw,将p0的法线n0方向作为u轴;v轴的计算公式为:w轴的计算公式为:w=u×v;22)在局部坐标系uvw中计算法线关系〈α,φ,θ,d〉;其中,α为ni与v轴夹角,ni为pi的法线;θ为ni在uw平面上的投影与u轴的夹角;d=||pi‑p0||2,d为p0和pi之间的欧式距离;φ为n0与p0、pi两点连线之间的夹角;3)计算点云点的离散程度η;其计算公式为:η=1jΣi=1j[(xi-x0)2+(yi-y0)2+(zi-z0)2];]]>其中,xi、yi、zi为pi的三维坐标点;x0、y0、z0为p0的三维坐标点;4)计算最大平均距离其计算公式为:dmax‾=1kΣi′=1kdi&pri ...
【技术特征摘要】
1.输电设备的3D点云数据的空间特征提取方法,其特征在于,该方法的具体步骤为:1)采集输电设备的三维点云数据,将点云中心点p0与第i个点云边界点pi构成点对(p0,pi),其中,i=1,2,3…,j,j为点云边界点的总数;2)计算点对(p0,pi)之间的法线关系<α,φ,θ,d>;具体为:21)计算p0和pi的法线;在p0上定义一个局部坐标系uvw,将p0的法线n0方向作为u轴;v轴的计算公式为:w轴的计算公式为:w=u×v;22)在局部坐标系uvw中计算法线关系<α,φ,θ,d>;其中,α为ni与v轴夹角,ni为pi的法线;θ为ni在uw平面上的投影与u轴的夹角;d=||pi-p0||2,d为p0和pi之间的欧式距离;φ为n0与p0、pi两点连线之间的夹...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴华,杨国田,刘芳,柳长安,刘春阳,
申请(专利权)人:华北电力大学,
类型:发明
国别省市:北京;11
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