[发明专利]一种基于视觉的铁塔倾斜角度测量方法

说明书

一种基于视觉的铁塔倾斜角度测量方法，本发明涉及基于视觉的铁塔倾斜角度测量方法。本发明解决现有方法测量效率低、成本高以及操作繁琐等问题。本发明包括：双目立体相机采集铁塔顺线方向的左右两幅图像；检测出左图上铁塔与绝缘子串的四个连接点P1，P2，P3，P4；计算出四个连接点在相机坐标系中的三维坐标；计算P1和P2的中点P5和P3和P4的中点P6；计算铁塔在顺线方向的倾斜角α1和横线方向的倾斜角α2；计算相机在顺线方向的倾斜角和横线方向的倾斜角θ；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。本发明用于铁塔倾斜角度测量领域。

技术领域

本发明涉及视觉检测领域，具体涉及一种基于视觉的铁塔倾斜角度测量方法。

背景技术

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.html

b.公开号CN103162667B

2.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.html

3.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。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有方法测量效率低、成本高以及操作繁琐等问题，而提出一种基于视觉的铁塔倾斜角度测量方法。

一种基于视觉的铁塔倾斜角度测量方法，随着国民经济的发展，电力、通信网络的覆盖面积越来越广，电力输电线路和通信线路中大量使用了铁塔，如高压输电线铁塔、通信基站铁塔等。铁塔在电力输电线路与通信网络的覆盖中起到了桥梁架接的重要作用。但是，由于一些自然灾害(如雨雪、大风等)以及煤矿开采、工程施工、人为破坏等原因，造成塔体倾斜的情况时有发生。塔体倾斜经常会造成输电线路和通信网络中断，严重的将引起倒塔事件。这些都将对输电网的安全运行和通信网的正常工作造成极大威胁，给人民生命财产带来损失。因此对于铁塔倾斜角度的快速测量显得尤为重要。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；