1.基于激光雷达的绝缘子串识别方法,其特征在于,包括以下步骤:深度图像的获取:通过机器人上安装的激光雷达设备获得深度图像;深度图像的预处理:对带有绝缘子串的深度图像进行预处理,获得感兴趣的区域;深度图像的特征提取:在感兴趣的区域中,建立深度特征曲线模型,构建深度周期性特征矩阵和宽度向量,提取绝缘子串段数特征和盘径变化特征;绝缘子串类型识别:根据提取出的特征对绝缘子串类型进行识别;所述建立深度特征曲线模型如下:提取目标区域左边缘:li k =k,提取目标区域右边缘:ri k =k,式中D(x,y)为二值图像,k代表图像的行数,t代表图像的列数,l k ,r k 为边缘上的像素点位置;通过左边缘和右边缘确定目标区域中线上的位置:mi k =k,式中m k 为深度特征曲线像素点的坐标,mi k 为深度特征曲线像素点行坐标,mj k 为深度特征曲线像素点列坐标;n I 为图像行数;建立深度特征曲线模型:f(x k ,y k )=0其中:x k =mi kx k 为特征曲线的横坐标,即图像行数,y k 为特征曲线的纵坐标,即深度值;L(m k )表示深度图像;所述构建深度周期性特征矩阵:先求出深度特征曲线f(x k ,y k )=0上的极大值和极小值;建立矩阵式中:v 2k 为深度特征曲线f(x k ,y k )=0上极值点的横坐标,v 3k 为深度特征曲线f(x k ,y k )=0上极值点的纵坐标,即深度值;k=1,2…n I ;设定阈值λ c1 ,λ c2 且λ c1 ﹤λ c2 ;再对 进行按列遍历,将V 3,k+1 -V 3,k >λ c1 并且V 3,k+1 -V 3,k <λ c2 时的V 1,k 与V 2,k 进行记录;当遍历结束时,将满足条件的值按记录顺序组成矩阵 将v 1,k 记录在矩阵 的第一行,v 2,k 记录在矩阵的第二行,得到:n 3 为矩阵列数;再对 按列进行遍历,令c 1,k =abs(v1 1,k+1 -v1 1,k )c 2,k =v1 2,k+1 -v1 2,kc 3,k =v1 2,k得到深度周期性特征矩阵 构建宽度向量:式中:(x i1 ,y i1 ,z i1 )为左边缘点的空间坐标,(x i2 ,y i2 ,z i2 )为右边缘点的空间坐标;n I 表示图像行数。
2.根据权利要求1所述的基于激光雷达的绝缘子串识别方法,其特征在于,所述深度图像的预处理包括以下步骤:(2.1)对深度图像二值化处理,分离出深度图像中的前景、背景,并消除背景干扰;(2.2)对处理后的二值图像采用膨胀运算,再采用腐蚀运算,消除二值图像上的干扰像素点;(2.3)然后选取最大连通域,提取出感兴趣区域,完成预处理。
3.根据权利要求1所述的基于激光雷达的绝缘子串识别方法,其特征在于,所述提取出绝缘子串段数特征和盘径变化特征包括以下步骤:(1)由 提取绝缘子串段数特征首先设定阈值α c ,初始化标志位δ c 为0,段数信息Num(C)为0;再对 按列进行遍历:当C 1,k =1,C 2,k <α c 并且δ c =0时,置标志位δ c 为1,并将C 3,k 存入向量T中作为绝缘子串上边缘;当δ c =1并且C 1,k =0或C 2,k >α c 时,置标志位δ c 为0,将C 3,k 存入向量T中作为绝缘子串下边缘,并将段数信息Num(C)加1;向量T为绝缘子串的上、下边缘,其中奇数项元素t 2n-1 为绝缘子串的上边缘,偶数项元素t 2n 为绝缘子串的下边缘;n=1,2…k 1 ;k 1 为向量T的长度;(2)由W提取绝缘子串的盘径变化特征根据向量T计算绝缘子串宽度方差:当d 2 <阈值α w 时,该绝缘子为等盘径,否则,为变盘径。
4.根据权利要求3所述的基于激光雷达的绝缘子串识别方法,其特征在于,所述根据提取出的特征对绝缘子串类型进行识别包括以下步骤:若Num(C)=1,且d 2 <阈值α w ,则绝缘子串为单段等盘径绝缘子串;若Num(C)=2,且d 2 <阈值α w ,则绝缘子串为双段等盘径绝缘子串,若Num(C)=1,且d 2 >阈值α w ,则绝缘子串为单段变盘经绝缘子串。