[发明专利]基于目标识别与重建的输电导线在线监测方法及系统

权利要求书

1.基于目标识别与重建的输电导线在线监测方法，其特征在于：包括以下步骤：

获取杆塔上方空间的图像信息，基于图像信息识别导线的危险区域，生成预警预告信息；

基于预警预告信息确定激光点云数据的采样范围和采样周期；具体为：

设置采样周期为a秒，每隔a秒获取激光点云数据，当采样范围与危险目标的最小距离在n米之内时，设置采样周期为b秒，直到采样范围与危险目标的最小距离为n米时，恢复采样周期a秒；a大于b；n的取值范围为50-100；

利用激光点云数据获取的危险距离判断是否满足安全条件；当危险距离满足安全条件，结束工作；当危险距离不满足安全条件则根据危险系数发出安全预警；具体为：

根据预警预告信息中的危险区域位置和危险目标特征库，计算危险目标距离电力线的最小垂直距离、最小净空距离和最小水平距离；

如果最小垂直距离、最小净空距离和最小水平距离均在安全阈值范围内，则判断满足安全条件，否则不满足安全条件；

建立危险距离、危险目标大小、危险目标移动速度、输电线安全保障等级参数模型，根据模型计算危险系数，根据危险系数发出安全预警。

2.如权利要求1所述的基于目标识别与重建的输电导线在线监测方法，其特征在于：所述预警预告信息包括危险区域位置、危险区域边界范围、危险目标类型及特征库和危险目标高度。

3.如权利要求1所述的基于目标识别与重建的输电导线在线监测方法，其特征在于：所述基于图像信息识别导线的危险区域过程中，通过预先建立导线通道的危险区域范围，设定危险区域边界。

4.如权利要求3所述的基于目标识别与重建的输电导线在线监测方法，其特征在于：基于图像信息识别导线危险区域的过程中，对监控影像进行边缘检测，给定危险区域边界集合，根据各边界集合的位置坐标及矢量角度，计算边界集合的相似度，如果相似度大于阈值，判定危险区域边界范围内出现危险目标。

5.如权利要求4所述的基于目标识别与重建的输电导线在线监测方法，其特征在于：基于图像信息识别导线危险区域的过程中，设定滤波窗口，利用滤波窗口将危险区域内的图像进行危险目标匹配，根据匹配结果识别危险目标和对应的危险目标类型，以及危险目标移动速度范围；根据危险目标移动速度范围选择对应时间段内的监控影像帧，确定实际的危险目标移动速度。

6.如权利要求1所述的基于目标识别与重建的输电导线在线监测方法，其特征在于：利用激光点云数据获取的危险距离判断是否满足安全条件的过程中，基于断面分析法获取的断面点云数据，利用基于法向约束的点云融合算法确定电力线的数目和起点，基于高度的最小值确定电力线的下导线，利用区域生长算法进行导线追踪，实现电力线点云数据的提取。

7.如权利要求6所述的基于目标识别与重建的输电导线在线监测方法，其特征在于：利用激光点云数据获取的危险距离判断是否满足安全条件的过程中，将分离出来的电力线点投影到水平面，提取水平面上的电力直线，得到若干条电力线的直线方程，计算平面上每个点到直线方程的距离，当距离小于一定阈值时，将此点归属到对应的电力线，所有点归属后，即可对每一单条电力线进行曲线拟合。

8.实现权利要求1-7任一项所述方法的系统，其特征在于：包括摄像装置、激光雷达和处理器；

摄像装置布置在杆塔上方空间，获取导线的图像数据发送给处理器；无人机搭载激光雷达获取杆塔上方空间的激光点云数据发送给处理器，处理器利用图像数据和激光点云数据计算危险系数，根据危险系数发出安全预警信息。