[发明专利]一种用于输电线树障隐患的测距方法

权利要求书

1.一种用于输电线树障隐患的测距方法，其特征在于，包括如下步骤：

建立单目深度估计模型、输电场景静态物体图像分割模型；

采用单目深度估计模型对输电线路可见光图片进行场景景物的单目深度估计，获取可见光图片的深度图；

采用输电场景静态物体图像分割模型对输电线路可见光图片中的静态景物进行图像分割获取导线分割像素位置、树障分割像素位置；

将导线分割像素位置、树障分割像素位置分别与可见光的深度图结合，获取导线深度信息和树障深度信息；

通过相机内参矩阵将导线深度信息转换为导线点云，将树障深度信息转换为树障点云具体为：

相机内参矩阵是一个3*3的矩阵，用于表示点云与深度图的映射关系，具体计算方法如下：

其中，M为相机内参矩阵，fx为相机水平焦距，fy为相机垂直焦距，cx为图像坐标系水平方向中心点，cy为图像坐标系垂直方向中心点；

导线深度信息转换成为导线点云的具体方法为：

其中，为导线点云，是一个行数为3的二维矩阵，M为相机内参矩阵，为导线深度信息；

树障深度信息转换为树障点云的具体方法为：

其中，为树障点云，是一个行数为3的二维矩阵，M为相机内参矩阵，为树障深度信息；

对树障点云进行分块处理，计算分块树障点云与导线点云的最小欧氏距离，将最小欧氏距离作为每一块树障点云与导线的最小距离，选取所有分块树障点云与导线的树线最小距离的最小值作为最小树线距离；

对树障点云进行分块处理具体包括：

获取树障点云第一维度的最大值，最小值和第二维度的最大值，最小值，设定第一维度分块数目、第二维度分块数目，计算第一维度分块步长、第二维度分块步长：

获取树障点云中每一个第一维度小于且大于，第二个维度小于且大于的点云点共同组成第i行第j个分块点云

其中，i的取值范围为0到，j的取值范围为0到；

计算分块树障点云与导线点云的最小欧氏距离具体为：

每一块点云中的所有点云点与另一块点云中的点云点计算空间欧氏距离，选取数值最小的空间欧氏距离作为两块点云的最小欧式距离，空间欧氏距离的计算方法如下：

其中，分别为分块树障点云中具有代表性的点云第个点云点的空间坐标系中三个维度的数值，为导线点云第1个点云点的空间坐标系中三个维度的数值，的取值范围为0到中点云点数目减去1，的取值范围为0到导线点云中点云点数目减去1，为分块树障点云中具有代表性的点云；

每块分块树障点云中具有代表性的点云分别计算与导线点云的最小欧式距离具体为：遍历，计算获取每一块分块树障点云与导线的树线最小距离：

；

选取所有分块树障点云与导线的树线最小距离的最小值作为最小树线距离具体为：

其中，为所有分块树障点云与导线的树线最小距离的最小值，为第一维度分块数目，为第二维度分块数目。

2.如权利要求1所述的用于输电线树障隐患的测距方法，其特征在于，

输电通道可见光图片及可见光图片对应的深度图组成输电通道深度估计数据，采用输电通道深度估计数据训练单目深度估计模型，获取生成输电通道可见光图片中场景深度图的神经网络模型，所述单目深度估计模型的输出是与输入可见光图片尺寸相同的二维数组；

输电场景静态物体图像分割模型，用于分割输电线路可视化图片中的树障隐患、输电线路可视化监拍设备朝向的输电导线。

3.如权利要求1所述的用于输电线树障隐患的测距方法，其特征在于，导线深度信息为一个行数为3的数组，第一行数据表示导线的每一个像素在可见光图片的横向位置，第二行数据表示导线的每一个像素在可见光图片的纵向位置，第三行数据表示像素深度信息；树障深度信息为一个行数为3的数组，第一行数据表示树障的每一个像素在可见光图片的横向位置，第二行数据表示导线的每一个像素在可见光图片的纵向位置，第三行数据表示像素深度信息。

4.如权利要求1所述的用于输电线树障隐患的测距方法，其特征在于，树障点云与导线点云均由3*N的数组组成，第一个维度表示点云在笛卡尔空间坐标系中x轴的位置，第二个维度表示点云在笛卡尔空间坐标系中y轴的位置，第三个维度描述点云在笛卡尔空间坐标系中z轴的位置。