【技术实现步骤摘要】
一种基于飞走双模视觉信息的输电走廊快速重建方法
[0001]本专利技术属于智能巡检电力线领域，特别涉及一种基于飞走双模视觉信息的输电走廊快速重建方法。
技术介绍
[0002]近年来，伴随国家经济的发展以及人们生活水平的改善，社会生活生产用电量的不断升高，对电网的稳定运行提出了更高的要求。由于远距离输电线路要穿越恶劣环境的区域(如沙漠、山区、森林和河流)，容易受到雨雪侵袭、材料老化、异物短路、持续张力等非人为因素的影响。为了高效、可靠地传输电力，输电线路需要进行日常检查，以便及早发现故障并进行维护。但目前电网采取的传统人工巡检方式主要依赖于人体的感官和经验，存在巡检效率低、巡检不到位、工作强度大、恶劣天气下作业难度高等问题。随着科技的发展，智能巡检技术趋于成熟，智能巡检已经成为保障输电线路安全可靠运行的重要方式，智能巡检方式主要分为两种：无人机巡线和攀爬式机器人巡线。其中，无人机灵活性好、测试精度较高，但其续航能力差、飞行距离难以满足长线巡检的需求，且易受到气候和空管等制约影响；机器人巡线可以沿电力线深入山林等人迹罕至地带锁定...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于飞走双模视觉信息的输电走廊快速重建方法，其特征在于对飞走双模机器人沿地线行走过程中的数据获取点云进行后处理重建出完整的三维输电走廊，包括以下几个步骤：步骤1：通过双目相机拍摄输电走廊，收集单档段近线输电线路图像；步骤2：用信号传输模块将IMU、GPS和拍摄的图像数据传至地面端，对得到的数据进行时空对齐；步骤3：利用左右目图像依次进行相机标定、立体校正、立体匹配等，经计算得到每一个像素的深度信息和彩色信息，将二者变换位姿到同一坐标系下，即可获取输电走廊点云信息；再结合POS数据即可得到相机的准确运动轨迹；步骤4：运用K
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means聚类法对收集到的点云进行聚类；步骤5：判断点云是否为静态点云，即分割运动物体(行走线)和静态背景(金具、其他线、塔架等)，若是，进入步骤6；否则进入步骤7；步骤6：保留静态背景的点云信息(金具、其他线、塔架等)；步骤7：针对运动物体的点云，采取上采样的方式尽可能得到更多的点云，然后再利用步骤3中相机运动轨迹的POS信息，建立运动轨迹曲线管道模型；将建立的曲线管道模型与电力线的悬链线模型进行对比修正，恢复出行走线点云；步骤8：将步骤6中静态背景的点云信息和步骤7中行走线的点云信息进行融合，对融合后的结果进行网格化和贴图操作，实现完整输电走廊的快速重建。2.根据权利要求1所述的一种基于飞走双模视觉信息的输电走廊快速重建方法，其特征在于利用双目相机获取单档段近线输电线路点云信息，所述步骤1包括以下几个步骤：步骤1.1：对采集的数据对象有一定的要求：一般是被划分为有序档段的110kV输电线路，单档段长度一般为300～500m，单档段内电力线分布一致、线型相同，且结构特征突出；步骤1.2：利用双目相机对沿地线行走过程进行拍摄，并记录数据。前置相机最大限度获取前方视域内的电力塔架、金具、电力线的影像；侧置相机采集飞越塔头时的电力塔架侧面信息；以此建立行走过程数据集。3.根据权利要求1所述的一种基于飞走双模视觉信息的输电走廊快速重建方法，其特征在于处理步骤2的数据集，将左右目图像、深度信息、IMU和GPS的时间戳和空间位置进行对齐，制作数据集源格式。4.根据权利要求1所述的一种基于飞走双模视觉信息的输电走廊快速重建方法，其特征在于获取点云信息和相机的准确运动轨迹，所述步骤3包括以下几个步骤：步骤3.1：利用步骤2中的左右目图像数据，进行相机标定和立体校正；步骤3.2：对左右目图像进行立体匹配，生成视差矩阵，并计算每一个像素点的深度，通过相机模型计算每一个像素点对应的三维坐标；步骤3.3：利用彩色图匹配，与匹配上的特征点对应的深度信息组成两片点云，用ICP求初始位姿，BA优化得到更准确的位姿，估计出位姿后做位姿变换把所有的点变换到同一个坐标系下，即可获取输电走廊点云信息；步骤3.4：利用步骤2中的图像数据...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦新燕，曾钰婕，雷金，李博，张杰，李兆均，王德新，宋杰，李惠东，王艳琦，冯天明，
申请(专利权)人：石河子大学，
类型：发明
国别省市：
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