The invention relates to a method for measuring the inclination angle of a tower based on vision, and relates to a method for measuring the inclination angle of a tower based on vision. The invention solves the problems of low measuring efficiency, high cost and cumbersome operation of the existing method. The invention includes: a binocular stereo camera collects two images along the direction of the iron tower; detects four connecting points P1, P2, P3 and P4 of the iron tower and insulator string on the left map; calculates three-dimensional coordinates of the four connecting points in the camera coordinate system; calculates the midpoints P5 and P3 and P4 of P1 and P2; calculates the inclination angle alpha 1 of the iron tower along the direction of the iron tower and the inclination angle alpha 2 of the transverse direction; Calculate the inclination angle of the camera along the line
【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉的铁塔倾斜角度测量方法
本专利技术涉及视觉检测领域,具体涉及一种基于视觉的铁塔倾斜角度测量方法。
技术介绍
为了保护电网设备,电力系统现有铁塔倾斜角度测量方法包括:1.在铁塔上安装双轴角度传感器等类似角度传感器测量;a.https://wenku.baidu.com/view/53f7ccfd04a1b0717fd5dd1a.htmlb.公开号CN103162667B2.使用北斗系统测量;a.基于北斗系统的广域范围电力铁塔高精度形变监测方法(申请号:201611104114.6)b.http://blog.sina.com.cn/s/blog_862741e10102whcp.html3.地面使用经纬仪,三维激光扫描仪测量。4.使用无人机测量铁塔上的认为设计的标志:一种基于机器视觉系统的铁塔倾斜角度自动测量方法(申请号:201710625285.1)方法1和方法2,采用铁塔上安装测量设备的方式,需要对设备进行部署、校准、通信等复杂操作,而且需要在铁塔正常使用中对设备进行多次维护,既消耗较大的人力又有比较大的风险。方法3,地面进行手动测量,仪器昂贵,操作繁琐,测量效率低。方法4,无人机方式效率较高,但需要先在铁塔上安装测量标识,无人机在飞行过程中有撞线风险综上,现有的基于机器视觉方法进行输电线杆倾斜检测的方法存在测量效率低、成本高以及操作繁琐等问题,随着人工智能技术的日益完善,计算机视觉技术作为人工智能的一个分支在近年也得到飞速的发展,智能化状态监测是现今电力系统中重要的一环,高效的监测保护电网设备在电力系统有着急迫的需求。
技术实现思路
本专利技术 ...
【技术保护点】
1.一种基于视觉的铁塔倾斜角度测量方法,其特征在于:所述基于视觉的铁塔倾斜角度测量方法包括以下步骤:步骤1:双目立体相机采集铁塔顺线方向的左右两幅图像,同时记录当前时刻的加速度计测量值;其中,左右两幅图像是指双目相机左相机拍摄的图像和双目相机右相机拍摄的图像,并将双目相机左相机拍摄的图像简称为左图,将双目相机右相机拍摄的图像简称为右图;沿着杆塔上电线的方向叫做顺线方向,与之垂直且与地面平行的方向叫做横线方向;步骤2:使用深度学习目标检测方法检测出左图上铁塔与绝缘子串的四个连接点P1、P2、P3和P4;步骤3:使用双目视觉立体匹配方法计算出步骤2中四个连接点在相机坐标系中的三维坐标:P1(x1,y1,z1)、P2(x2,y2,z2)、P3(x3,y3,z3)、P4(x4,y4,z4);步骤4:计算连接点P1和P2之间的中点P5(x5,y5,z5),以及连接点P3和P4之间的中点P6(x6,y6,z6);步骤5:根据步骤4得到的点P5和P6的三维坐标计算铁塔在顺线方向的倾斜角α1和横线方向的倾斜角α2,计算过程中使用相机坐标系;步骤6:使用步骤1记录的加速度计测量值在相机坐标系中的坐标计算 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于视觉的铁塔倾斜角度测量方法,其特征在于:所述基于视觉的铁塔倾斜角度测量方法包括以下步骤:步骤1:双目立体相机采集铁塔顺线方向的左右两幅图像,同时记录当前时刻的加速度计测量值;其中,左右两幅图像是指双目相机左相机拍摄的图像和双目相机右相机拍摄的图像,并将双目相机左相机拍摄的图像简称为左图,将双目相机右相机拍摄的图像简称为右图;沿着杆塔上电线的方向叫做顺线方向,与之垂直且与地面平行的方向叫做横线方向;步骤2:使用深度学习目标检测方法检测出左图上铁塔与绝缘子串的四个连接点P1、P2、P3和P4;步骤3:使用双目视觉立体匹配方法计算出步骤2中四个连接点在相机坐标系中的三维坐标:P1(x1,y1,z1)、P2(x2,y2,z2)、P3(x3,y3,z3)、P4(x4,y4,z4);步骤4:计算连接点P1和P2之间的中点P5(x5,y5,z5),以及连接点P3和P4之间的中点P6(x6,y6,z6);步骤5:根据步骤4得到的点P5和P6的三维坐标计算铁塔在顺线方向的倾斜角α1和横线方向的倾斜角α2,计算过程中使用相机坐标系;步骤6:使用步骤1记录的加速度计测量值在相机坐标系中的坐标计算相机在顺线方向的倾斜角和横线方向的倾斜角θ,计算过程中使用相机坐标系;步骤7:根据步骤5和步骤6计算铁塔实际在顺序方向的倾斜角β1和横线方向的倾斜角β2。2.根据权利要求1所述一种基于视觉的铁塔倾斜角度测量方法,其特征在于:所述步骤2中使用深度学习目标检测方法检测出左图上铁塔与绝缘子串的四个连接点P1、P2、P3和P4的具体过程为:步骤201:采集铁塔图片数据;步骤202:标记铁塔与绝缘子串的四个连接点;步骤203:使用深度学习神经网络与标定数据训练生成最终的深度神经网络模型;步骤204:将左图输入步骤203生成的深度神经网络模型中,输出四个连接点P1、P2、P3和P4。3.根据权利要求1或2所述一种基于视觉的铁塔倾斜角度测量方法,其特征在于:所述步骤3中使用双目视觉立体匹配方法计算出步骤2中四个连接点在相机坐标系中的三维坐标:P1(x1,y1,z1)、P2(x2,y2,z2)、P3(x3,y3,z3)、P4(x4,y4,z4)的具体过程为:步骤301:以左图上Pi点为中心,确定一个像素区域,所述i=1,2,3,4;步骤302:在与左图中点Pi(u,v)同一行位置的右图上,计算与点Pi(u,v)对应的匹配点Qi(u-d,v),并得点Pi与点Qi的视差d,点Qi是点Pi在右图中的对应点;其中,u...
【专利技术属性】
技术研发人员:王孝余,李丹丹,尚方,刘生,宋杭选,龙学军,罗军,
申请(专利权)人:国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院,国家电网有限公司,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
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