(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210913410.X (22)申请日 2022.08.01 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114972042 A (43)申请公布日 2022.08.30 (73)专利权人 成都唐源电气股份有限公司 地址 610000 四川省成 都市武侯区武科西 一路9号 (72)发明人 占栋　熊昊睿　李文宝　黄成亮　 李想　张金鑫　 (74)专利代理 机构 成都行之智 信知识产权代理 有限公司 5125 6 专利代理师 宋辉 (51)Int.Cl. G06T 3/40(2006.01)G06T 5/00(2006.01) G06V 10/40(2022.01) G06V 10/762(2022.01) (56)对比文件 CN 112950532 A,2021.0 6.11 CN 113884002 A,202 2.01.04 审查员 王璇 (54)发明名称 基于标准模型的受电弓点云拼接方法、 系 统、 设备和介质 (57)摘要 本发明公开了一种基于标准模型的受电弓 点云拼接方法、 系统、 设备和介质， 方法包括获取 采集的受电弓左右两侧原始点云数据； 分别在左 右两侧原始点云数据中定位受电弓 区域； 分别在 左右两侧受电弓 区域点云数据中定位滑板区域； 分别从左右两侧滑板区域点云数据中提取特征 区域； 根据提取的左右两侧特征区域点云数据和 受电弓标准模型， 进行受电弓点云拼接。 本发明 能够实现无公共区域 点集的点云拼接 。 权利要求书2页 说明书7页 附图10页 CN 114972042 B 2022.10.21 CN 114972042 B 1.一种基于标准模型的受电弓点云拼接方法， 其特 征在于， 包括： 获取采集的受电弓左右两侧原 始点云数据； 分别在左右两侧原 始点云数据中定位受电弓区域； 分别在左右两侧受电弓区域 点云数据中定位滑板区域； 分别从左右两侧滑板区域 点云数据中提取 特征区域； 根据提取的左右两侧特征区域点云数据和 受电弓标准模型， 进行受电弓点云拼接， 具 体包括： 根据提取的左右两侧的特征区域点云集， 利用最小二乘法拟合得到左右两侧特征区域 平面方程， 根据左右两侧特 征区域平面方程得到左右两侧特 征区域平面的法向量； 绕X轴分别旋转左右两侧受电弓点云集使得 特征区域平面垂直于XOZ平面； 绕Z轴分别旋转左右两侧受电弓点云集使得 特征区域平面垂直于 YOZ平面； 绕Y轴根据受电弓设计角度分别旋转左右两侧受电弓点云集使得左右特征区域平面与 XOY平面分别呈相同夹角； 根据特征区域平面起点位置， 将左右两侧受电弓点云集平移至受电弓标准模型图纸对 应位置， 完成点云拼接 。 2.根据权利要求1所述的一种基于标准模型的受电弓点云拼接方法， 其特征在于， 在原 始点云数据中定位受电弓区域， 具体包括： 根据高度阈值范围， 从原 始点云数据中提取 该高度阈值范围内的点云数据； 采用点云聚类算法对提取的高度阈值范围内的点云数据进行聚类降噪。 3.根据权利要求1所述的一种基于标准模型的受电弓点云拼接方法， 其特征在于， 在受 电弓区域 点云数据中定位滑板区域， 具体包括： 采用点云聚类算法对受电弓区域进行点云分割， 得到上框架顶管区域点云集、 上框架 区域点云集和碳滑板区域 点云集； 分别求取分割得到的各区域 点云集的外 接立方体， 获得每 个区域点云集的长、 宽、 高； 利用点云集的长度将受电弓上框架区域的点云集过滤； 利用点云集的宽度将上框架顶 管区域的点云集过 滤， 从而定位到受电弓碳滑板区域。 4.根据权利要求2或3所述的一种基于标准模型的受电弓点云拼接方法， 其特征在于， 所述点云聚类算法为DBSCAN 算法。 5.根据权利要求1所述的一种基于标准模型的受电弓点云拼接方法， 其特征在于， 从滑 板区域点云数据中提取 特征区域， 具体包括： 从受电弓最右侧开始设置滑动 窗口， 按照预设滑动补偿从右向左滑动该滑动 窗口， 并 提取该滑动窗口内的点云， 获得 该滑动窗口内的点云宽度； 找到窗口内点云宽度突变点 位置， 即为 碳滑板顶部斜 面区域的起 点位置； 从起点位置开始， 向左选取 预设宽度距离作为特 征区域点云集。 6.根据权利要求1所述的一种基于标准模型的受电弓点云拼接方法， 其特征在于， 该方 法采用双3D采集设备采集受电弓左右两侧原 始点云数据。 7.一种基于标准模型的受电弓点云拼接系统， 其特 征在于， 包括： 数据获取模块， 用于获取采集的受电弓左右两侧原 始点云数据； 受电弓定位模块， 用于分别在左右两侧原 始点云数据中定位受电弓区域；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114972042 B 2滑板定位模块， 用于分别在左右两侧受电弓区域中定位滑板区域； 特征提取模块， 用于分别从左右两侧滑板区域 提取特征区域； 拼接模块， 用于根据提取的特征区域点集和受电弓标准模型， 进行受电弓点云拼接， 具 体包括： 根据提取的左右两侧的特征区域点云集， 利用最小二乘法拟合得到左右两侧特征区域 平面方程， 根据左右两侧特 征区域平面方程得到左右两侧特 征区域平面的法向量； 绕X轴分别旋转左右两侧受电弓点云集使得 特征区域平面垂直于XOZ平面； 绕Z轴分别旋转左右两侧受电弓点云集使得 特征区域平面垂直于 YOZ平面； 绕Y轴根据受电弓设计角度分别旋转左右两侧受电弓点云集使得左右特征区域平面与 XOY平面分别呈相同夹角； 根据特征区域平面起点位置， 将左右两侧受电弓点云集平移至受电弓标准模型图纸对 应位置， 完成点云拼接 。 8.一种计算机设备， 包括存储器和处理器， 所述存储器存储有计算机程序， 其特征在 于， 所述处 理器执行所述计算机程序时实现权利要求1 ‑6中任一项所述方法的步骤。 9.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 所述计算机程序被 处理器执行时实现权利要求1 ‑6中任一项所述方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114972042 B 3