[发明专利]一种基于机器视觉系统的铁塔倾斜角度自动测量方法

说明书

本发明给出了一种基于机器视觉系统的铁塔倾斜角度自动测量方法，该自动测量方法基于机器视觉系统，机器视觉系统包括无人机载体、可见光摄和测量标识装置，该自动测量方法为：步骤1、无人机载体在飞控系统的控制下，飞行到指定的预设位置；步骤2、无人机载体飞入到预设位置后，进行无人机载体姿态调整；步骤3、无人机载体达到预定姿态后，可见光摄像头进行拍摄图像，机载嵌入式处理器反复读取拍摄图像并进行铁塔上下位置处红色圆形标识板的检测；步骤4、两个红色圆形标识板检测成功后，机载嵌入式处理器计算铁塔倾斜角度η。本发明利用无人机载体搭载可见光摄像头，能够自动完成铁塔倾斜角度的测量，不仅降低了测量工作强度，同时提高了测量效率。

技术领域

本发明涉及输电线路铁塔安装测试领域，尤其涉及一种基于机器视觉系统的铁塔倾斜角度自动测量方法。

背景技术

在输电线路铁塔架线过程中，由于导线的重力，会使铁塔产生倾斜，而铁塔倾斜会导致倒塔、断线等事故的发生，因此，进行铁塔倾斜角度的测量，对维护输电线路安全稳定运行具有重要的意义。

传统的铁塔倾斜测量方法主要有两种：一种是将测量设备安装在铁塔上，进行倾斜角度的实时测量，并通过通信网络将测量结果传输到检测中心，公告号为CN103162667B的中国专利公开了一种特高压杆塔倾斜度在线监测系统及监测方法，该监测方法利用在铁塔上安装双轴角度传感器进行角度测量，然后利用主控器内的处理模块进行角度处理，最终获得杆塔的横向倾斜度、顺线倾斜度和综合倾斜度数，该方案采用在铁塔上安装测量设备的方式，需要对设备进行部署、校准、通信等复杂操作，而且设备寿命短，多次维护需要消耗较大人力；另一种方法是由运维人员携带测量设备，在地面上使用仪器观察测量铁塔的倾斜角度，在地面进行手动测量的方式，需要专门的运维人员携带仪器进行测量，受地形因素影响较大，测量效率低下，且操作繁琐，自动化程度低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于机器视觉系统的铁塔倾斜角度自动测量方法，在无人机载体上设置可见光摄像头和在铁塔上设置测量标识装置，可实现铁塔倾斜角度的自动测量。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种基于机器视觉系统的铁塔倾斜角度自动测量方法，该自动测量方法基于机器视觉系统，所述机器视觉系统包括无人机载体和可见光摄像头，所述可见光摄像头设置在所述无人机载体的正前方，在所述无人机载体内设置有无人机飞控系统、机载嵌入式处理器、加速度计、陀螺仪、数字罗盘和GPS，所述可见光摄像头、无人机飞控系统、加速度计、陀螺仪、数字罗盘和GPS均与所述机载嵌入式处理器相连接，所述可见光摄像头相对于无人机载体的横滚角度、俯仰角度和偏航角度均为零，该机器视觉系统还包括一测量标识装置，所述测量标识装置包括两个红色圆形标识板，两个所述红色圆形标识板分别设置在铁塔的同一侧面的上端及中部靠下位置，且两个红色圆形标识板的中心点的连线位于铁塔一竖直垂面内；

该自动测量方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、将输电线路上的铁塔上安装好测量标识装置；设定无人机载体沿输电线路的飞行路线，启动无人机载体，无人机载体在飞控系统的控制下，飞行到指定的预设位置；

步骤2、无人机载体飞入到预设位置后，进行无人机载体姿态调整，使得无人机载体姿态达到预定姿态；

步骤3、无人机载体达到预定姿态后，可见光摄像头进行拍摄图像，机载嵌入式处理器反复读取拍摄图像，并进行铁塔上下位置处红色圆形标识板的检测，直到两个红色圆形标识板检测成功；