(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210908110.2 (22)申请日 2022.07.29 (71)申请人 武汉大学 地址 430072 湖北省武汉市武昌区珞珈山 武汉大学 (72)发明人 陈驰　吴少龙　王治邺　杨必胜　 裴嘉伟　郑欣婷　邵文轩　吴宇宸　 张润凡　金昂　 (74)专利代理 机构 武汉科皓知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 42222 专利代理师 张辰 (51)Int.Cl. G06V 20/64(2022.01) G06V 20/52(2022.01) G06V 20/17(2022.01)G06V 10/82(2022.01) G06V 10/77(2022.01) G06V 10/20(2022.01) (54)发明名称 基于三维点云数据的输电线路杆塔塔型识 别方法及设备 (57)摘要 本发明提供了一种基于三维点云数据的输 电线路杆塔塔型识别方法及设备。 所述方法包 括： 步骤1： 基于杆塔横断方向查找的三维点 云到 二维特征空间投影， 实现数据降维， 杆塔激光点 云由激光扫描设备获取， 或由拍摄的倾斜影像进 行三维重建获得； 步骤2： 采用杆塔投影特征空间 的深度学习目标提取方法进行塔形识别。 本发明 既提高了识别的准确性又加快了检测速度， 适用 于电力企业的输电线路巡检过程中的杆塔实时 目标检测任务中。 权利要求书2页 说明书9页 附图2页 CN 115471832 A 2022.12.13 CN 115471832 A 1.一种基于三维点云数据的输电线路杆塔塔型识别方法， 其特征在于， 包括： 步骤1： 基 于杆塔横断方向查找的三维点云到二维特征空间投影， 实现数据降维， 杆塔激光点云由激 光扫描设备获取， 或由拍摄的倾斜影像进行三维重建获得； 步骤2： 采用杆塔投影特征空间 的深度学习目标提取 方法进行塔形识别。 2.根据权利要求1所述的基于三维点云数据的输电线路杆塔塔型识别方法， 其特征在 于， 步骤1的具体实现包括： 通过对杆塔激光点云全局几何分析， 基于杆塔结构特征进行主 成分的特征分解， 实现杆塔横断方向的解算， 实现激光点云重定 向与杆塔主方向向量的提 取； 沿着杆塔横断方向进行空间特征投影， 实现特征空间的转换， 进而完成数据的降维转 换。 3.根据权利要求2所述的基于三维点云数据的输电线路杆塔塔型识别方法， 其特征在 于， 所述实现激光 点云重定向与杆塔主方向 向量的提取， 包括： 其中， (xp,yp,zp)为点云原始 坐标， (xp',yp',zp')为重定向后的点云坐标， V(v1,v2)为主 成分分析中最小特征值对应的特征向量， θ为归一化坐标转换到杆塔局部坐标系的旋转角 度。 4.根据权利要求3所述的基于三维点云数据的输电线路杆塔塔型识别方法， 其特征在 于， 步骤2的具体实现包括三个子步骤： 投影特征图数据预处理、 网络模型的构建以及 网络 模型的训练与验证。 5.根据权利要求4所述的基于三维点云数据的输电线路杆塔塔型识别方法， 其特征在 于， 所述投影特征图数据预处理， 包括： 通过自适应锚框计算以及图像 自适应缩放， 完成杆 塔投影特征图的数据预处理， 并依据塔型对其进 行真值数据标注， 完成杆塔识别训练、 验证 与测试数据集的构建。 6.根据权利要求5所述的基于三维点云数据的输电线路杆塔塔型识别方法， 其特征在 于， 所述网络模型的构建， 包括： 采用Global ‑Regional  Transformer特征提取骨干网， 融合 全局和局部信息， 使用两阶段检测器， 建立高效精确的目标检测算法模型， 采用训练集数据 对此模型进行随机梯度下降训练， 获得模型参数。 7.根据权利要求6所述的基于三维点云数据的输电线路杆塔塔型识别方法， 其特征在 于， 所述网络模型的训练与验证， 包括： 将待检测杆塔的点云模型输入到提出的检测模型 中， 在杆塔主方向投影特 征空间内实现多类 塔型的精确识别。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115471832 A 28.一种基于三维点云数据的输电线路杆塔塔型识别装置， 其特征在于， 包括： 第 一主模 块， 用于实现步骤1： 基于杆塔横断方向查找的三维点云到二维特征空间投影， 实现数据降 维， 杆塔激光点云由激光扫描设备获取， 或由拍摄的倾斜影像进 行三维重建获得； 第二主模 块， 用于实现步骤2： 采用杆塔投影特 征空间的深度学习目标提取 方法进行塔形识别。 9.一种电子设备， 其特 征在于， 包括： 至少一个处 理器、 至少一个存 储器和通信接口； 其中， 所述处理器、 存储器和通信接口相互间进行通信； 所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令， 所述处理器调用所述程序指令， 以执行权利要求1至7任一项权利要求所述的方法。 10.一种非暂态计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述非暂态计算机可读存储介质存 储计算机指令， 所述计算机指 令使所述计算机执行权利要求 1至7中任一项权利要求所述的 方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115471832 A 3