[发明专利]一种导线脱冰跳跃轨迹双目测量方法

说明书

本发明涉及一种考虑结构参数的导线脱冰跳跃轨迹双目测量方法，其步骤为：⑴系统标定：将测量装置架设在与待测导线平行的位置，测量装置采用双目，即两个相机测量的方式，将测量装置与上位机连接形成测量系统，通过上位机计算，获取测量系统的内参数和结构参数；⑵图片拍摄：测量装置采用仰视姿态连续拍摄脱冰导线；⑶数据处理：通过上位机进行数据处理，完成两个相机与导线图像匹配点的立体匹配和匹配点的三维坐标计算；⑷显示轨迹：对数据处理后的计算结果进行坐标变换，显示出脱冰导线横向运动轨迹、纵向运动轨迹和轴心运动轨迹。本发明结合了双目视觉技术、数字图像处理技术、计算机软件技术等，技术先进。

技术领域

本发明属于输电线路测量设备领域，尤其是一种导线脱冰跳跃轨迹双目测量方法。

背景技术

在输电系统所面临的自然灾害中，导线脱冰跳跃现象最为常见，其严重威胁着输电系统的安全。近年来，关于导线脱冰问题，国内外开展了大量的研究，多是采用数值模拟的方法对脱冰进程中的动态张力、导线跳跃高度、垂直载荷、铁塔杆件与间隔棒内力和基础弯矩等进行了计算。少部分学者对导线脱冰进行了模拟实验研究，对相关数据项进行了实际测量。相对于张力、绝缘子串轴力等数据的测量而言，导线脱冰跳跃轨迹的测量难度较大，目前，尚未有文献给出导线脱冰跳跃轨迹测量的成熟方案。

目前，还没有结合结构参数的导线脱冰跳跃轨迹测量的成熟方法。为了解决目前导线脱冰跳跃轨迹测量困难的问题，本发明对双目系统的结构进行设计，给出结构参数的优化求取方法，采用极线与导线相交的特性进行立体匹配，实现导线脱冰跳跃轨迹非接触、准确、实时的测量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种解决目前导线脱冰跳跃轨迹测量困难的、考虑结构参数的导线脱冰跳跃轨迹双目测量方法。

本发明采用的技术方案是：

一种考虑结构参数的导线脱冰跳跃轨迹双目测量方法，其步骤为：

⑴系统标定：将测量装置架设在与待测导线平行的位置，测量装置采用双目，即两个相机测量的方式，将测量装置与上位机连接形成测量系统，通过上位机计算，获取测量系统的内参数和结构参数；

⑵图片拍摄：测量装置采用仰视姿态连续拍摄脱冰导线；

⑶数据处理：通过上位机进行数据处理，完成两个相机与导线图像匹配点的立体匹配和匹配点的三维坐标计算；

⑷显示轨迹：对数据处理后的计算结果进行坐标变换，显示出脱冰导线横向运动轨迹、纵向运动轨迹和轴心运动轨迹。

而且，步骤⑴所述的测量装置包括支架、左相机、右相机、数据线，支架为“T”字型，顶部两侧分别对称安装有一相机，左边的相机为左相机，右边的相机为右相机，调整两相机位置，使两个相机之间的连线垂直于导线方向且两相机之间之间的中点位于导线下方。

而且，步骤⑴所述的测量系统内参数采用平面棋盘格模板法进行求解，所用的标定板尺寸为600mm＊400mm，格点大小50mm＊50mm，标定图片为20幅。

而且，步骤⑴所述的测量系统的结构参数的计算方法是：

设P为标定板上的一个角点，那么左右相机坐标系中P点满足：

P_c1＝R_lP_w+T_l (1)

P_c2＝R_rP_w+T_r (2)

P_c2＝R'P_c1+T' (3)

P_c1＝R”P_c2+T” (4)