基于点云配准的LiDAR输电线路绝缘子3维重建

来源：激光技术杂志2025年第5期北京时间：

作者：张正鹏, 刘建华, 胡天硕, 刘树辉, 谢欣余

摘要：为了解决由于绝缘子点云结构稀疏、类型和挂点难于识别，导致建模困难的问题，实现绝缘子的高精度重建与挂接，采用了一种整合分类、配准以及挂点优化的绝缘子3维重建方法。利用绝缘子组的空间可分性和类型间姿态差异性，采用聚类和拟合方法实现对输电杆塔中多类型绝缘子分类，解决了现有方法只能区分单一类型的问题；针对稀疏和含有噪声的绝缘子点云配准和重建困难的问题，提出了一种从粗到精的针对低质量绝缘子点云配准和优化的重建方法；采用寻找最近邻挂点的方法，解决绝缘子与杆塔挂接不准确的问题，并对不同类型的绝缘子点云进行了实验。结果表明，绝缘子的重建精度可达到0.3000 m以内，能准确还原实际的形状和空间姿态。该研究为绝缘子重建的工程化应用提供了参考。

关键词：图像处理, 绝缘子3维重建, 点云配准, 姿态提取, 模型组合优化, 数字孪生