[发明专利]一种接触网支撑装置三维点云数据最优数据帧选取方法

权利要求书

1.一种接触网支撑装置三维点云数据最优数据帧选取方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A：通过安装架设于检测车顶的三维扫描仪，对接触网支撑装置进行连续拍摄，实时采集接触网支撑装置的三维点云图像；

步骤B：对获取到的接触网支撑装置点云图像中的点云数据进行密度统计，分析其变化规律，提取点云数据有效数据帧；

步骤C：对提取得到的点云数据有效帧进行三维质心计算，对点云质心进行跟踪定位，分析其变化规律，提取点云数据最优数据帧；

所述步骤B的具体过程如下：

建立点云图像数据帧的点云密度函数

式中，P_i为第i个计算点，P_i^nearest是点P_i的最近临近点，num为当前点云图像数据帧中所有点数总和；

设定阈值τ，当时，判定进入检测区域，提取当前点云图像数据帧为有效数据帧；所述步骤C的具体过程如下：

建立点云图像数据帧三维质心的位置函数：

式中，m_i为每个点的质量，是点云图像数据帧的三维质心在y轴的坐标，H是图像的高度；N为总点数；

判断当前点云图像数据帧三维质心的位置是否处于图像正中；

若处于图像正中，则提取当前点云图像数据帧为最优数据帧。

2.根据权利要求1所述的接触网支撑装置三维点云数据最优数据帧选取方法，其特征在于，所述步骤C之前还包括：

建立点云数目变化的梯度计算公式，计算点云数据有效数据帧中数据帧n的点云数目变化梯度PNMGⁿ：

式中，PNⁿ是数据帧n的点云数，PN^n-1是数据帧n-1的点云数，PN^n-2是数据帧n-2的点云数；是数据帧n和数据帧n-1之间的时间间隔，是数据帧n-1和数据帧n-2之间的时间间隔；

通过计算相邻数据帧梯度的乘积，获取点云数目出现峰值的时刻Peak^n-1：

式中，PNMG^n-1为数据帧n-1的点云数目变化梯度；

即：当梯度变化由正到负时，乘积为负，将此时刻的数据帧判断为出现点云数据峰值的数据帧；

再对出现点云数据峰值的数据帧进行三维质心计算，以提取点云数据最优数据帧。