[发明专利]一种跳线与铁塔间的测距方法、系统、计算机及存储介质

权利要求书

1.一种跳线与铁塔间的测距方法，其特征在于，通过无人飞行设备进行远程测量，具体包括以下步骤：

S1、对搭载在无人飞行设备上的双目相机进行参数标定，得到左右相机的内外参数；

S2、通过双目相机采集同时包含有跳线和铁塔的左右图像，并对左右图像进行灰度化；

S3、对已转化为灰度图的左右图像畸变纠正，得到畸变纠正后的左右灰度图像；

S4、对畸变纠正后的左右灰度图像进行空间立体匹配，使匹配后的图像能量值最小，并获取最小能量值时图像中各像素点的视差值；

S5、通过边缘检测算法检测畸变纠正后的左右灰度图像中跳线与铁塔的边缘点；

S6、利用双目成像原理，结合步骤S4得到的各像素点的视差值，获取跳线与铁塔的边缘点的三维坐标；

S7、通过三维坐标进行点到点测距，从而得到跳线与铁塔间的距离。

2.根据权利要求1所述的一种跳线与铁塔间的测距方法，其特征在于，所述步骤S1利用张正友标定法对双目相机进行参数标定，包括内参数和外参数；然后获取参数信息，包括相机焦距f、图像畸变参数、相机旋转矩阵t、平移矢量e。

3.根据权利要求2所述的一种跳线与铁塔间的测距方法，其特征在于，所述步骤S3中，对已转化为灰度图的左右图像畸变纠正，具体包括：

畸变包括径向畸变和切向畸变，畸变纠正公式如下：

式(1)中，d₁,d₂,d₃为径向畸变参数；q₁,q₂为切向畸变参数；a₁,b₁分别为像素点在水平、竖直上的径向畸变；a₂,b₂分别为像素点在水平、竖直方向上不存在畸变的像素坐标；a₃,b₃分别为像素点在水平、竖直方向上的切向畸变；

然后利用相机旋转矩阵t和平移矢量e，将双目相机的两个像平面进行旋转平移，使其保持在同一水平点上。

4.根据权利要求1所述的一种跳线与铁塔间的测距方法，其特征在于，所述步骤S4中，对畸变纠正后的灰度图像信息采用半全局匹配SGM算法进行空间立体匹配，反复迭代得到图像最小能量值，并获取图像最小能量值时图像中各像素点的视差值；半全局匹配SGM算法所采用的能量函数如下：

式(2)中，C(k,F_k)为当前像素点k在视差值为F_k时的匹配代价；F_k为像素点k的视差值；F_j为像素点j的视差值；K₁,K₂为惩罚系数；Q(.)为判断函数，是则返回1，否则返回0。

5.根据权利要求1所述的一种跳线与铁塔间的测距方法，其特征在于，所述步骤S5通过边缘检测算法检测畸变纠正后的左右灰度图像中跳线与铁塔的边缘点，具体包括：

采用Sobel边缘检测算子处理图像，得到图像的边缘点像素，设跳线边缘点和铁塔边缘点的三维空间坐标中，x轴方向距离的最小值x₁，y轴方向距离的最小值y₁，进而得到跳线与铁塔的边缘点坐标计算公式：

式(3)中，x_flθ,分别为x轴方向上跳线和铁塔边缘点的坐标；y_flθ,分别为y轴方向上跳线和铁塔边缘点的坐标；θ＝1,2,...,n₁；n₁,n₀分别为水平方向上跳线与铁塔边缘点的个数。