【技术实现步骤摘要】
一种基于双目视觉的线路覆冰厚度自动测量方法
[0001]本专利技术属于输电线路潜在隐患识别
，涉及线路覆冰厚度自动测量方法，尤其是一种基于双目视觉的线路覆冰厚度自动测量方法。
技术介绍
[0002]近年来，极端天气频繁出现，输电线路冰灾事故频繁发生，裸露在外的输电线路极其容易出现覆冰现象，这会引发导线舞动加剧、输电塔杆倒塌、输电线路短线等现象，引发输电线路断电，对电网的安全稳定运行将产生极大威胁。目前，线路覆冰测量主要采用杆塔安装的固监测设备摄影测量的方法，将覆冰前后的图像进行对比分析，计算覆冰厚度，监测范围和监测角度收到极大限制，同时，由于输电线路现场环境复杂多样，电路覆冰形状各种各样，现有的图像检测方法无法精准地识别出现覆冰现象的输电线路并将覆冰与背景相分离，这也对覆冰测量带来的巨大困难。
[0003]因此，如何研发一种能够自动监测输电线路覆冰厚度的测量方法，是本领域技术人员亟待解决的技术难题。
[0004]经检索，未发现与本专利技术相同或相近似的现有技术的文献。
技术实现思路
[0...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于双目视觉的线路覆冰厚度自动测量方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、利用巡检无人机靠近携带冰凌的输电线路，通过双目相机采集输电线路覆冰电缆双目图像；步骤2、对步骤1所采集的输电线路覆冰电缆双目图像进行矫正，得到校正后的输电线路覆冰电缆双目图像；步骤3、对步骤2校正后的输电线路覆冰电缆双目图像进行立体匹配，构建双目成像模型，得到深度图和三维点云，与此同时，利用步骤2校正后的输电线路覆冰电缆双目图像的左图进行覆冰输电线路检测，获取覆冰输电线路的边界框；步骤4、在步骤3获取覆冰输电线路的边界框里结合深度图、校正后的输电线路覆冰电缆双目图像的左图进行图像分割，将边界框内的覆冰电缆与背景进行分离；步骤5、基于步骤4获得的边界框内的覆冰电缆与背景的分割结果，检测覆冰边缘并将覆冰边缘分为上下边缘两部分，计算下边缘相邻点斜率寻找普通覆冰和冰凌处测量点，依据步骤3得到的三维点云结果，每一个图像上的二维点对应三维点云中的一个三维点，将二维测量点映射到三维空间通过欧氏距离完成覆冰厚度测量。2.根据权利要求1所述的一种基于双目视觉的线路覆冰厚度自动测量方法，其特征在于：所述步骤2的对步骤1所采集的输电线路覆冰电缆双目图像进行矫正，得到校正后的输电线路覆冰电缆双目图像的具体步骤包括：(1)采用与距中心的距离有关的二次及高次多项式函数进行矫正，公式如下：式中(x,y)是畸变点在成像仪上的原始位置，表示该点与图像中心像素点的距离，(x
distorted
,y
distorted
)是校正后的新位置，k1，k2，k3为三阶径向畸变系数；(2)切向畸变由成像平面与透镜平面的夹角导致，本发明使用如下公式进行矫正：式中p1，p2为切向畸变系数，表示该点距离成像中心的距离。(3)得到校正后的输电线路覆冰电缆双目图像。3.根据权利要求1所述的一种基于双目视觉的线路覆冰厚度自动测量方法，其特征在于：所述步骤3的对步骤2校正后的输电线路覆冰电缆双目图像进行立体匹配，构建双目成像模型，得到深度图和三维点云的具体步骤包括：(1)对步骤2校正后的输电线路覆冰电缆双目图像，取左图建立单目成像模型分析：假设在图像像素坐标系中的点的坐标为P
u
(u,v)，那么空间中的点P从图像像素坐标系到世界坐标系的转换关系的单目成像模型如公式(3)所示：
式中，(u,v)是点P
u
在图像坐标系中的像素坐标，dx和dy分别为每个像素在X轴和Y轴方向上的尺寸，Z为空间点P的深度，P(X
w
,Y
w
,Z
w
)为P
u
点在世界坐标系中的坐标，图像左上角为图像像素坐标系原点，(u0,v0)为图像坐标系的原点像素，f为相机的焦距，R为旋转矩阵，T为平移向量。(2)根据单目成像模型，生成双目成像模型，并根据双目成像模型得到三维点云：采用双目视觉系统获取Z的值，双目视觉系统指有两个水平放置相机构成的视觉系统，理想的状态下，P为空间点，O
l
、O
r
为左右相机，f为相机焦距，b为基线，Z为P相对与相机的深度x
l
、x
r
为成像点与相机中心的距离，点P在左右相机成像平面各有一个成像点，a
l
(u
l
,v
l
)，a
r
(u
r
,v
r
)，根据三角形的相似关系有：整理得，同理可以得到空间点P在世界坐标系下的坐标为：式中dx和d...
【专利技术属性】
技术研发人员：董鹏，陈亮，张国强，李洁，崔洁，王建宽，石伟，
申请(专利权)人：国网天津市电力公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：
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