申请/专利权人：众芯汉创(江苏)科技有限公司

申请日：2023-09-14

公开（公告）日：2023-12-01

公开（公告）号：CN116918593B

主分类号：A01G3/08

分类号：A01G3/08;G06V10/12;G06V20/17;G06Q50/06;A01G3/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.12.01#授权;2023.11.10#实质审查的生效;2023.10.24#公开

摘要：本发明提供了一种基于双目视觉无人影像的输电线路通道树障监测系统，与现有技术比较，本发明的输电线路通道树障监测系统包括对目标电网区域内的输电路线进行巡检的无人机、设置于所述无人机上以对输电线路进行图像获取的双目摄像装置、对输电线路附近的树障进行及时修剪处理的修剪模块、基于通讯技术对无人机和修剪模块进行指令发送和控制的控制基站、和接收所述双目摄像装置所拍摄获得的图像信息并对所述图像信息进行分析处理以获得输电线路的树障情况的分析模块。本发明通过对双目摄像装置所拍摄获得的图像信息进行分析处理，准确地获得输电线路的树障情况，从而提高树障的修剪效率。

主权项：1.一种基于双目视觉无人影像的输电线路通道树障监测系统，其特征在于，所述输电线路通道树障监测系统包括对目标电网区域内的输电线路进行巡检的无人机、设置于所述无人机上以对输电线路进行图像获取的双目摄像装置、对输电线路附近的树障进行及时修剪处理的修剪模块、基于通讯技术对无人机和修剪模块进行指令发送和控制的控制基站、接收所述双目摄像装置所拍摄获得的图像信息并对所述图像信息进行分析处理以获得输电线路的树障情况的分析模块，所述控制基站用于分别对无人机、双目摄像装置和修剪模块进行远程控制和监控，控制基站用于向无人机、双目摄像装置和修剪模块发送指令，同时控制基站接收无人机、双目摄像装置和修剪模块发送的数据，控制基站通过与无人机、双目摄像装置和修剪模块之间通信传输，控制基站实现对无人机、双目摄像装置和修剪模块的位置、和作业姿态信息进行监控，并对相应位置和作业姿态进行相应的控制和调整；所述分析模块包括对双目摄像装置拍摄获得的图像信息进行预处理以获得目标图像的预处理单元、通过双目视差法计算出目标图像中的目标树障的实际位置的识别单元、和将目标树障的位置信息发送至控制基站的通讯单元，其中双目摄像装置获取的图像信息包括两个不同角度的左视图和右视图；修剪模块采用了圆形修剪刀片和刀片支座，并且通过控制伸缩驱动件能够实现修剪刀片的移动和收纳；所述修剪模块包括移动于目标电网区域地面的移动机构、固定于移动机构上的升降台、用于对树障进行修剪作业的作业装置、对所述作业装置修剪获得的枝木进行收集的收集机构、和用于提高作业装置在升降过程中的稳定性的稳定机构；系统通过双目视觉技术生成树障的三维模型，对图像进行三角测量进而获取输电线路的阈值距离范围内的图像，进行提取以获得提取图像，并且将测量提取图像输入到目标检测算法，具体的，通过以下步骤实现：S101：提取双目摄像装置获取的左视图和右视图，S102：对左视图和右视图分别进行预处理，预处理包括去噪、增强、缩放、和裁剪，通过深度学习中的YOLO、Faster和或R-CN目标检测算法，识别出左视图和右视图中的输电线和树木区域，S103：基于SIFT、SURF、和或ORB算法从左视图和右视图中提取若干个特征点，然后将左视图和右视图分中的特征点进行匹配，且将互相匹配的两个特征点表示为一对匹配点，S104：获取特征点在其所在左视图和或右视图中的像素坐标，根据特征点的像素坐标计算出这对匹配点的视差，视差为匹配点中的两特征点分别在左视图和右视图中像素坐标的差，S105：根据双目摄像装置的预设相机内参和外参信息以及所述视差，将匹配点的像素坐标转换为相机坐标系下的坐标，然后，通过三角测量算法计算出匹配点在世界坐标系下的三维坐标，其中内参信息包括相机的焦距和主点位置，外参信息包括双目摄像装置在世界坐标系下的位置和姿态，内参信息和外参信息能够通过双目摄像装置预先标定获得，S106：重复S103-S105，直到将所有输电线和树木的三维坐标计算出来，S107：基于预设的阈值距离，在世界坐标系中，以与输电线路距离在阈值距离内的树木作为目标树障，提取目标树障的三维坐标以确定目标树障在电网区域中的实际位置、高度和坐标轴方向，进而获取目标树障在电网区域的实际位置；所述通讯单元将目标树障的实际位置发送至控制基站，供后续的修剪模块对目标树障进行及时修剪处理。

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