[發(fā)明專利]一種輸電線路分裂導(dǎo)線間距空間測(cè)量與定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711020861.6
• 申請(qǐng)日: 2017-10-26
• 公開（公告）號(hào): CN107818563B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃新波;楊璐雅;張燁;劉成;章小玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安工程大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T7/11;G06T7/136;G06T7/62;G06T7/80;G01C3/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 王珂瑜

本發(fā)明公開了一種輸電線路分裂導(dǎo)線間距空間測(cè)量與定位方法，具體按照以下步驟實(shí)施：首先對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，計(jì)算得到攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)。然后將采集到的圖像進(jìn)行灰度化處理并用高斯濾波對(duì)圖像平滑處理后采用最大類間方差法分割出導(dǎo)線區(qū)域；提取骨架并用最小二乘法擬合即可得到導(dǎo)線的軸線，計(jì)算一根導(dǎo)線上每一點(diǎn)到另一根導(dǎo)線的垂直距離即可得到一系列的導(dǎo)線間距，分別計(jì)算四分裂導(dǎo)線中兩兩導(dǎo)線之間的間距；最后將圖像劃分為左、中、右三部分，按不同的標(biāo)定值將導(dǎo)線間距轉(zhuǎn)換為空間距離，判斷是否存在安全隱患。本發(fā)明具有非接觸、高效監(jiān)測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)不滿足規(guī)程要求的導(dǎo)線段并采取相應(yīng)的措施予以調(diào)整，消除分裂導(dǎo)線粘連的安全隱患。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于輸電線路圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種輸電線路分裂導(dǎo)線間距空間測(cè)量與定位方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著220kV輸電線路輸送容量的提高，分裂導(dǎo)線之間的粘連問題也日趨突出。運(yùn)行中的同相四分裂導(dǎo)線均通過方向相同的電流，相互之間所受的電磁力為吸引力，正常運(yùn)行時(shí)分裂導(dǎo)線間的電磁力比較小，但在大風(fēng)作用下四根分裂導(dǎo)線因應(yīng)力不一致存在小振幅的不同步舞動(dòng)，局部位置會(huì)瞬時(shí)十分接近，在較大負(fù)荷電流作用下分裂導(dǎo)線間的電磁力很大，當(dāng)導(dǎo)線所受電磁力大于自重時(shí)便會(huì)出現(xiàn)分裂導(dǎo)線粘連現(xiàn)象。

輸電線路分裂導(dǎo)線發(fā)生粘連后，一方面容易出現(xiàn)電暈放電，引起線損的增加和對(duì)附件通信設(shè)施的干擾；另一方面導(dǎo)線的鞭擊現(xiàn)象突出，不但進(jìn)一步增加了線損，還有可能造成導(dǎo)線斷股甚至斷線事故，這些都將嚴(yán)重影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行。因此對(duì)運(yùn)行中同相分裂導(dǎo)線之間的間距進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)顯得尤為重要，本發(fā)明用圖像處理的方法來實(shí)現(xiàn)分裂導(dǎo)線空間距離的測(cè)量與定位，具有非接觸、高效、簡(jiǎn)單易行等優(yōu)點(diǎn)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)不滿足規(guī)程要求的導(dǎo)線段并盡快對(duì)其予以調(diào)整，達(dá)到消除安全隱患的目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種輸電線路分裂導(dǎo)線間距空間測(cè)量與定位方法，用圖像處理的方法來實(shí)現(xiàn)分裂導(dǎo)線空間距離的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與定位，及時(shí)發(fā)現(xiàn)不滿足規(guī)程要求的導(dǎo)線段并予以調(diào)整，以消除導(dǎo)線粘連的安全隱患。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種輸電線路分裂導(dǎo)線間距空間測(cè)量與定位方法，具體按照以下步驟實(shí)施：

步驟1：對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，計(jì)算得到攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)。

步驟2：以攝像機(jī)能拍攝到互不重疊的四分裂導(dǎo)線為最佳角度進(jìn)行拍攝，將采集到的一系列原始圖像Image進(jìn)行灰度化處理后得到Image1，用高斯濾波對(duì)圖像中的一系列像素點(diǎn)(i,j)平滑處理得到Image2，然后采用最大類間方差法分割出導(dǎo)線區(qū)域Region；

步驟3：步驟2得到的導(dǎo)線區(qū)域Region在圖像Image2中表現(xiàn)為一個(gè)矩形區(qū)域，提取骨架并用最小二乘法擬合即可得到導(dǎo)線的軸線Region1，用軸線之間的距離來代表兩根導(dǎo)線之間的間距；

步驟4：計(jì)算圖像Image2的Region1區(qū)域中一根導(dǎo)線上每一點(diǎn)(x_m,y_m)到另一根導(dǎo)線的垂直距離即可得到一系列的導(dǎo)線間距d_t，分別計(jì)算四分裂導(dǎo)線中兩兩導(dǎo)線之間的間距；

步驟5：將圖像Image2劃分為左、中、右三部分，分別按不同的標(biāo)定值將導(dǎo)線間距d_t轉(zhuǎn)換為空間距離D_gt當(dāng)進(jìn)行檢測(cè)并判斷是否存在安全隱患。

本發(fā)明的特點(diǎn)還在于：

步驟1中具體的標(biāo)定方法為，

步驟1.1，設(shè)標(biāo)定板平面位于世界坐標(biāo)系中Z＝0的平面上，標(biāo)定板上特征點(diǎn)的世界坐標(biāo)為A(x_w,y_w,0)，對(duì)應(yīng)的圖像坐標(biāo)為a(u_w,v_w)，可得下式：