論文の概要: Model-Based Real-Time Pose and Sag Estimation of Overhead Power Lines Using LiDAR for Drone Inspection

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.20812v1
• Date: Wed, 25 Jun 2025 20:16:54 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-27 19:53:09.875811
• Title: Model-Based Real-Time Pose and Sag Estimation of Overhead Power Lines Using LiDAR for Drone Inspection
• Title（参考訳）: ドローン検査用LiDARを用いたモデルベース実時間ポースとオーバーヘッド電力線のサッグ推定
• Authors: Alexandre Girard, Steven A. Parkison, Philippe Hamelin,
• Abstract要約: 本稿では、LiDAR測定と導体アレイ全体を表す1つの幾何モデルとの誤差を最小化する推定手法を提案する。 実験結果から, 部分的な観測, ノイズ, 外れ値の存在下でも, 50ms/fps未満のコンバータが収束し, 精度の高い追跡が可能であることが示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 47.58627350815698
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Drones can inspect overhead power lines while they remain energized, significantly simplifying the inspection process. However, localizing a drone relative to all conductors using an onboard LiDAR sensor presents several challenges: (1) conductors provide minimal surface for LiDAR beams limiting the number of conductor points in a scan, (2) not all conductors are consistently detected, and (3) distinguishing LiDAR points corresponding to conductors from other objects, such as trees and pylons, is difficult. This paper proposes an estimation approach that minimizes the error between LiDAR measurements and a single geometric model representing the entire conductor array, rather than tracking individual conductors separately. Experimental results, using data from a power line drone inspection, demonstrate that this method achieves accurate tracking, with a solver converging under 50 ms per frame, even in the presence of partial observations, noise, and outliers. A sensitivity analysis shows that the estimation approach can tolerate up to twice as many outlier points as valid conductors measurements.
• Abstract（参考訳）: ドローンは、過熱状態にある間、頭上電力線を検査できるため、検査プロセスは大幅に簡素化される。 しかし,LiDARセンサを用いたすべての導体に対するドローンのローカライズには,(1)導体が走査中の導体点数を制限するLiDARビームに対して最小表面を提供する,(2)すべての導体が常に検出されない,(3)導体に対応するLiDAR点と,木やパイロンなどの他の物体との区別が難しい,といった課題がある。 本稿では,各導体を別々に追跡するのではなく,LiDAR測定と導体アレイ全体を表す1つの幾何モデルとの誤差を最小化する推定手法を提案する。 電力線ドローン検査のデータを用いた実験結果から, 部分的な観測, ノイズ, 外れ値の存在下においても, 1フレームあたり50ms以下で収束する解器を用いて, 精度の高い追跡を実現することを示した。 感度解析により、推定手法は導体の測定値の最大2倍のアウトラヤ点を許容できることが示された。

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