[发明专利]一种适合多种地形的测量隐患与输电导线净空距离的方法

说明书

一种适合多种地形的测量隐患与输电导线净空距离的方法，包括选取监拍图像和点云中对应的关键点求解位姿，根据位姿获取深度图并制作测距模型，根据测距模型和图像中隐患的位置计算隐患到导线净空距离。本方法利用三维点云数据，可以为山区、平原、城市等多地形的输电通道测量隐患到导线的净空距离，具有良好的通用性；使用本方法测距无需存储整个点云，仅需导线点云和深度图即可测距，节省存储空间；若隐患所在位置有深度值，可以精确计算出隐患在点云中的位置；若隐患所在位置无深度值，通过辅助映射矩阵也可以计算出隐患在点云中的位置，具有更高的适应性。

技术领域

本发明公开一种适合多种地形的测量隐患与输电导线净空距离的方法，属于高压输电线路智能运检的技术领域。

背景技术

随着高压输电网络架设密度的增加以及城乡建筑范围的扩增，铁架塔和高压输电线路越来越靠近人类活动区域，由于人类违规建筑施工和野外生火导致的危害高压输电线路的情况正频繁发生。这些活动不仅威胁到导线或铁架塔的安全工作，而且可能造成跳闸或损坏线路，带来严重经济损失，甚至导致人员伤亡事件的发生。目前可以采取在输电塔上安装监拍设备定时抓拍图片，通过人工智能技术识别图片中的隐患的方式及时发现隐患信息，巡检人员根据隐患在图像中的位置估测隐患的真实风险。由于隐患预警数量较多，但危害性较大的隐患较少，众多的低危害隐患使得巡检人员效率较低。

为了确定隐患与输电通道中输电线路之间的实际距离，本技术领域公开了以下专利文献：

中国专利文献CN201710935178.9公开了一种变电站带电作业安全距离计算方法，利用激光雷达点云进行数据采集，点云数据分类处理，数据分类将点云数据分为带电导线和地面设备设施和带电作业安全距离的智能分析计算或人工量算。

中国专利文献CN201910358292.9公开了一种基于点云数据的输电线路对地表净空距离轮廓线提取方法，通过点云获取、点云分类、导线拟合、档距分区、净空距离计算和距离最小点提取、净空距离最小点投影转换、轮廓线生成等步骤，提取出特高压直流输电线路导线对下方线路走廊地表净空距离的轮廓线，轮廓线的高低即标识导线对地净空距离的大小，可直观展示静止或风偏不同工况情况下导线与下方地物的距离情况，同时可基于轮廓线实现线路走廊地表多期数据的对比，发现导线下方地物或树木发生变化的区域，为线路走廊管控提供参考。

综上可知，上述都是直接针对点云数据对净空距离及轮廓线进行测定，但针对现有技术中最为常用的实时输电导向图像中识别出的隐患框，怎样结合所述点云数据快速准确输出隐患与输电导线之间的净空距离，在现有技术中并未提及。

发明内容

针对现有的问题，本发明提供一种适合多种地形的测量隐患与输电导线净空距离的方法，通过采集的监拍图像识别常见隐患，并根据输电通道的点云计算出隐患与导线的实际距离。

本发明详细的技术方案如下：

一种适合多种地形的测量隐患与输电导线净空距离的方法，其特征在于，包括：

a：在被监测输电线路铁架塔上安装图像监拍装置，用于采集输电通道图像；

b：根据输电通道内的点云数据生成深度图，并确定点云数据与深度图中的坐标关系，包括：

b1：在输电通道图像中选择至少四个关键点及其二维坐标；

b2：在点云数据中找到与步骤b1所述关键点对应的三维坐标；

b3：构造相机的内参矩阵M，并求解相机位姿，包括旋转矩阵R和平移向量t：

其中：

在公式(I)中，f_x为相机在x方向的焦距，f_y为相机在y方向的焦距，c_x,c_y为相机的光心坐标；