[发明专利]一种无人机巡检输电线路图像提取方法

说明书

本发明公开了一种无人机巡检输电线路图像提取方法，包括以下步骤：双目相机标定，分别获得左右相机的内、外参数矩阵以及双目相机的旋转矩阵与平移向量；接收双目相机的图像数据；对图像数据进行极线校正；对图像进行ADCensus进行立体匹配，获取视差图；根据所述深度图进行图像分割，获取纯净的输电线路。本方法利用ADCensus立体匹配算法和阈值分割算法，能够快速、准确地将输电线路从复杂背景中提取出来。

技术领域

本发明属于输电线路无人机巡检和计算机视觉技术领域，涉及一种无人机巡检输电线路图像提取方法。

背景技术

绝大多数输电线路暴露在复杂多变的自然环境中，受到各种自然灾害的威胁，对于输电线路故障如果不能及时得到检测与修复，将直接影响正常的生产活动。开展输电线路巡检有着重大的意义。

目前主要采用人工现场检测或者通过输电线路图像对输电线路故障进行检测，这种方式劳动强度大、主观性强。对于图像检测，主要集中在二维的层次进行检测，这种方式尚不能对复杂的自然背景与输电线路进行有效地分割，输电线路缺陷诊断正确率得不到保证。

发明内容

本发明要解决的问题是：提供一种无人机巡检输电线路图像提取方法，以解决现有技术人工现场检测或者通过输电线路图像检测，劳动强度大、主观性强和正确率不高的问题。

本发明的技术方案是：一种无人机巡检输电线路图像提取方法，包括以下步骤：

步骤1：分别对左相机和右相机进行相机标定，得到左相机和右相机的内、外参数矩阵，然后通过得到的两个相机的参数进行立体标定，获得双目相机的旋转矩阵和平移向量；

步骤2：将双目相机和微型计算机搭载在无人机上，通过对相机提供的SDK 进行二次开发，实现双目相机自动采集左右输电线图像对，其中，SDK是指软件开发工具包；

无人机起飞前开启微型计算机，同时控制双目相机的程序也自动开启，使用无人机操作手柄控制无人机沿着输电线飞行，并自动采集到输电线左右图像对；

步骤3：将立体标定后得到的旋转矩阵和平移向量的数据写入极线校正的程序中，使用极线校正程序处理无人机巡检采集到的输电线左右图像对，通过极线校正左右图像对应的物体将处于同一极线上，获得极线校正后的图片，提高了立体匹配的正确率；

步骤4：使用ADCensus立体匹配算法处理极线校正后的图片，通过立体匹配后将获得视差图；

步骤5：分析视差图的灰度直方图，选取合适的阈值对视差图进行阈值分割，阈值分割后将会剔除图像中的复杂背景获得纯净的输电线路图像。

本发明的有益效果是：

(1)本发明能够准确地检测到输电线路，并将复杂背景剔除获得纯净的输电线路图像，为下一步的故障诊断提供了便利，提高了输电线路故障检测的正确率；

(2)本发明避免了对输电线路进行三维重建，仅计算目标物体间的相对深度信息完成图像分割，极大地降低计算复杂度，能够很好的满足输电线路检测的实时性要求。

附图说明

图1为本发明的实施过程；

图2(a)、(b)为本发明实际场景一的左右图像，(c)为本发明实际场景一的极线校正图，(d)为本发明实际场景一的立体匹配的视差图，(e)为本发明实际场景一视差图的灰度直方图，(f)为本发明实际场景一视差图的分割图；

图3(a)、(b)为本发明实际场景二的左右图像；(c)为本发明实际场景二的极线校正图，(d)为本发明实际场景二的立体匹配的视差图，(e)为本发明实际场景二视差图的灰度直方图，(f)为本发明实际场景二视差图的分割图。

具体实施方式