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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及输电线路覆冰测量,具体地涉及一种基于双目立体视觉的输电线路覆冰厚度测量方法及系统。
技术介绍
1、输电线路是指由发电厂(包括水电站、火电站、核电站、风电场及光伏电站等)向电力负荷中心输送电能以及电力系统之间的联络的电力线路。输电线路分为架空输电线路和电缆线路,其中用杆塔和绝缘材料将导线架离地面的输电线路为架空输电线路。架空输电线路主要由杆塔、杆塔基础、导地线、绝缘子及金具串、接地装置及防雷设备等组成。
2、目前,极端天气造成的冰灾事故数不胜数,输电线路覆冰检测技术极为重要,输电线路的绝缘子、杆塔、金具,输电线等极容易被冰雪覆盖,对电力系统造的危害极大,传统的输电线路覆冰的检测一般是采用单目视觉的方法进行检测,但是该种方式的检测精度不高。
3、本申请专利技术人在实现本专利技术的过程中发现,现有技术的上述方案具有检测精度不高的缺陷。
技术实现思路
1、本专利技术实施例的目的是提供一种基于双目立体视觉的输电线路覆冰厚度测量方法及系统,该基于双目立体视觉的输电线路覆冰厚度测量方法及系统具有检测精度高的功能。
2、为了实现上述目的,本专利技术实施例一方面提供一种基于双目立体视觉的输电线路覆冰厚度测量方法,包括:
3、获取两组待测输电线路覆冰厚度的目标点的图像,其中,所述图像包括左图像以及右图像;
4、根据两组所述图像获取所述目标点的三维坐标;
5、对两组所述图像进行校正处理;
6、根据校正后的两
7、根据所述视差图获取输电线路的覆冰厚度。
8、可选地,根据两组所述图像获取所述目标点的三维坐标包括:
9、根据公式(1)获取所述目标点在图像坐标系的坐标,
10、
11、其中,α为所述目标点在像素坐标系的横轴坐标,β为所述目标点在像素坐标系的纵轴坐标,dx为单位像素在图像坐标系的x方向上的物理长度,dy为单位像素在图像坐标系的y方向上的物理长度,x为所述目标点在图像坐标系的x轴坐标,y为所述目标点在图像坐标系的y轴坐标,(α0,β0)为所述图像坐标系的原点在像素坐标系中的坐标。
12、可选地,根据两组所述图像获取所述目标点的三维坐标还包括:
13、根据公式(2)获取所述目标点在相机坐标系的坐标,
14、
15、其中,x1为所述目标点在所述相机坐标系的x轴坐标,y1为所述目标点在所述相机坐标系的y轴坐标,z1为所述目标点在所述相机坐标系的z轴坐标,f为焦距。
16、可选地,根据两组所述图像获取所述目标点的三维坐标还包括:
17、根据公式(3)获取所述目标点在世界坐标系的坐标,
18、
19、其中,xw为所述目标点在世界坐标系的x轴坐标,yw为所述目标点在世界坐标系的y轴坐标,zw为所述目标点在世界坐标系的z轴坐标,a3×3为3×3的旋转矩阵,γ3×1为3×1的平移向量。
20、可选地,根据校正后的两组所述图像获取视差图包括:
21、构建一个预测大小的窗口;
22、获取所述窗口内的参考灰度值;
23、根据公式(4)获取所述窗口内的比特串,
24、
25、其中,ξ(p,p′)为所述窗口内的比特串,i(p′)为所述窗口内其他像素点的灰度值,i(p)为所述窗口内的参考灰度值。
26、可选地,根据校正后的两组所述图像获取视差图还包括:
27、将所述窗口内的比特串与所述左图像或者所述右图像中对应支持窗口的比特串进行对比;
28、获取所述左图像和所述右图像的灰度匹配代价。
29、可选地,根据校正后的两组所述图像获取视差图还包括:
30、根据公式(5)计算左图像和右图像中两个像素点的颜色信息匹配代价值,
31、
32、其中,c(p′,p)是像素p在视差d时的颜色信息匹配代价值,il、ir分别为所述左图像和所述右图像在任一m通道下的像素灰度值,il(p′)为左图像与右图像在相同的m通道p点的灰度值,ir(p)为右图像上对应点的位置,x为m通道,m通道包含了r、g、b三个通道,l表示截断阈值;
33、获取所述左图像和所述右图像的颜色信息匹配代价;
34、根据所述灰度匹配代价以及所述颜色信息匹配代价获取所述左图像和所述右图像中像素的视差值。
35、可选地,根据校正后的两组所述图像获取视差图还包括:
36、根据公式(6)获取最优子像素视差值,
37、
38、其中,dmin为最优子像素视差值,d为最优视差点的视差值,c0为最优视差点的坐标,c1和c2分别为与最优视差点相邻两个点的坐标。
39、可选地,根据所述视差图获取输电线路的覆冰厚度包括:
40、获取输电导线覆冰的上下两组坐标点;
41、根据两组坐标点获取多段输电导线的覆冰厚度;
42、根据多段输电导线的获取覆冰厚度平均值,并作为整个输电线路的覆冰厚度。
43、另一方面,本专利技术还提供一种基于双目立体视觉的输电线路覆冰厚度测量系统,包括:
44、无人机,用于获取目标点的多个图像;
45、控制器,用于执行如上任一所述的输电线路覆冰厚度测量方法。
46、通过上述技术方案,本专利技术提供的基于双目立体视觉的输电线路覆冰厚度测量方法及系统通过对输电线路上覆冰的左图像和右图像进行获取,先对两组图像中目标点的三维坐标,再对两组图像进行校正,并获取视差图,最后根据该视差图获取输电线路的覆冰厚度,采用左图像和右图像结合获取视差图的方式,能够精确地获取到输电线路的覆冰厚度,提高检测精度以及稳定性。
47、本专利技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
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1.一种基于双目立体视觉的输电线路覆冰厚度测量方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的输电线路覆冰厚度测量方法,其特征在于,根据两组所述图像获取所述目标点的三维坐标包括:
3.根据权利要求2所述的输电线路覆冰厚度测量方法,其特征在于,根据两组所述图像获取所述目标点的三维坐标还包括:
4.根据权利要求3所述的输电线路覆冰厚度测量方法,其特征在于,根据两组所述图像获取所述目标点的三维坐标还包括:
5.根据权利要求1所述的输电线路覆冰厚度测量方法,其特征在于,根据校正后的两组所述图像获取视差图包括:
6.根据权利要求5所述的输电线路覆冰厚度测量方法,其特征在于,根据校正后的两组所述图像获取视差图还包括:
7.根据权利要求6所述的输电线路覆冰厚度测量方法,其特征在于,根据校正后的两组所述图像获取视差图还包括:
8.根据权利要求7所述的输电线路覆冰厚度测量方法,其特征在于,根据校正后的两组所述图像获取视差图还包括:
9.根据权利要求1所述的输电线路覆冰厚度测量方法,其特征在于,根据所述
10.一种基于双目立体视觉的输电线路覆冰厚度测量系统,其特征在于,包括:
...【技术特征摘要】
1.一种基于双目立体视觉的输电线路覆冰厚度测量方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的输电线路覆冰厚度测量方法,其特征在于,根据两组所述图像获取所述目标点的三维坐标包括:
3.根据权利要求2所述的输电线路覆冰厚度测量方法,其特征在于,根据两组所述图像获取所述目标点的三维坐标还包括:
4.根据权利要求3所述的输电线路覆冰厚度测量方法,其特征在于,根据两组所述图像获取所述目标点的三维坐标还包括:
5.根据权利要求1所述的输电线路覆冰厚度测量方法,其特征在于,根据校正后的两组所述图像获取视差图包括:<...
【专利技术属性】
技术研发人员:周红,李宇,李翔,杨建旭,薛强,陈康伟,张辉,江宜瑞,夏伦勇,王松林,张瑞,
申请(专利权)人:安徽南瑞继远电网技术有限公司,
类型:发明
国别省市:
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