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申请/专利权人：国网江西省电力有限公司电力科学研究院;国家电网有限公司;南昌科晨电力试验研究有限公司

摘要：本发明公开了一种输电线路转角铁塔点云塔型匹配及航点自动推荐方法，包括如下步骤：设置单个直线铁塔点云模型的关键点；从输电线路点云模型的铁塔顶端剪切出输电线路铁塔点云模型；对直线铁塔和输电线路铁塔的点云模型进行粗匹配和改进细匹配配准，获取推荐航点位置；计算导线与输电线路铁塔点云模型的夹角，通过导线与塔的夹角对航点及对应辅助视窗点位进行旋转；通过旋转后的航点及对应辅助视窗点位确定偏航角和俯仰角；本发明在匹配时考虑塔顶端之间距离，可使结果更加精准，通过智能加经典算法自动计算铁塔转角度数，适用于转角塔塔型匹配，航点落在绝缘子空间中垂线上，相较于已有的塔型匹配，该航点拍摄绝缘子红外图像成像效果更好。

主权项：1.一种输电线路转角铁塔点云塔型匹配及航点自动推荐方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：设置单个直线铁塔点云模型的关键点；步骤S2：点击输电线路点云模型中铁塔顶端，剪切出输电线路铁塔点云模型；步骤S3：对直线铁塔点云模型和输电线路铁塔点云模型进行粗匹配和改进细匹配配准，将直线铁塔点云模型坐标变换到线路铁塔点云模型坐标，获取推荐航点位置；步骤S3的具体过程为：对直线铁塔点云模型及输电线路铁塔点云模型进行降采样减少点数量，减少计算量，使用粗匹配随机选取直线铁塔点云模型及输电线路铁塔点云模型上的3个点进行特征计算，然后进行矩阵变换，计算重合度，设置最大迭代次数，重复迭代至重合度最高的变换，将直线铁塔点云模型坐标变换到线路铁塔点云模型坐标，对应的，直线铁塔点云模型上的关键点坐标变换到线路铁塔上的相对位置，将线路铁塔点云模型上的相对位置作为推荐航点位置；同理，改进细匹配在特征计算使用最小二乘法求最优矩阵，同时对直线铁塔点云模型与输电线路铁塔点云模型顶端平面距离进行判断；步骤S4：使用目标检测智能算法以及霍夫变换计算导线与输电线路铁塔点云模型的夹角，通过导线与输电线路铁塔点云模型的夹角对航点及对应辅助视窗点位进行旋转；步骤S5：通过旋转后的航点及对应辅助视窗点位确定偏航角和俯仰角；步骤S2的具体过程为：构建输电线路点云模型，点击输电线路点云模型中铁塔顶端，获取该铁塔顶端当前高度，以输电线路点云模型中铁塔顶端为平面圆中心向下裁剪圆柱体范围内的点云模型，并去除圆柱体范围内的点云模型中的地面，完毕后得到输电线路铁塔点云模型；对直线铁塔点云模型及输电线路铁塔点云模型进行降采样减少点数量，减少计算量，使用粗匹配随机选取3个点进行特征计算，然后进行矩阵变换，计算重合度，设置最大迭代次数，重复迭代至重合度最高的变换，将直线铁塔点云模型坐标变换到线路铁塔点云模型坐标，对应的，直线铁塔点云模型上的挂点、绝缘子的两个端点和航点四个关键点坐标变换到线路铁塔点云模型上的相对位置，将线路铁塔点云模型上的相对位置作为推荐航点位置，表示为： （1）； （2）； （3）； （4）； （5）；式中，、分别为直线铁塔点云模型和输电线路铁塔点云模型质心，、分别为直线铁塔点云模型和输电线路铁塔点云模型的点，、分别为直线铁塔点云模型和输电线路铁塔点云模型上点到质心的距离，J为一个3×3的矩阵，为直线铁塔点云模型上点的总个数，T为转置矩阵，M、N为正交矩阵，为最优旋转，为最优平移；改进细匹配在特征计算使用最小二乘法求最优矩阵，同时对直线铁塔点云模型与输电线路铁塔点云模型顶端平面距离进行判断，表示为： （6）；式中，min为最小二乘法计算最小近似值，n为点个数，R、t分别为、伴随矩阵；步骤S4的具体过程为：以输电线路铁塔点云模型顶端端点向下0.5个单位截取输电线路铁塔点云模型顶部的点云模型，将截取到的输电线路铁塔点云模型顶部的点云模型的3维坐标变换到2维坐标，转成输电线路铁塔点云模型顶部图像，使用目标检测算法对输电线路铁塔点云模型顶部图像中的导线目标进行识别，对识别到的导线即检测框区域内的导线进行霍夫变换求直线方程；同理，使用霍夫变换求取输电线路铁塔点云模型顶部图像中的输电线路铁塔点云模型最长边缘的直线方程，通过计算两条直线的夹角获取转角，以挂点为中心，对直线铁塔点云模型绝缘子两端点及航点进行水平旋转。

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