[发明专利]基于双目测距和图像分割对输电线舞动的检测方法

权利要求书

1.一种基于双目测距和图像分割对输电线舞动的检测方法，其特征在于所述检测方法基于安装在输电线上的在线监测装置实时采集导线舞动、震动和风偏等工况图像信息，构建输电线三维运行姿态信息，检测过程中应用有包括硬件设备端、AI图像识别、双目测距系统、后端服务、APP端五大功能模块在内的检测系统，所述检测方法的步骤包括：

S1: 在输电线上安装好图像采集终端设备，标定准确双目相机；

S2:终端设备获取双目图片并转发给AI服务器，AI服务器获取图片后，通过图像分割技术推理出图片中是否存在危险目标以及危险目标位置及类别信息；

S3: 双目测距系统获取到AI服务器提供的危险目标在图片中的位置信息，根据公式计算出危险目标和导线的距离以及危险目标和设备的距离，同时可构建出危险目标、导线和设备的三维姿态信息；

S4:预警系统利用图像分割技术提供的目标类别和双目测距技术提供的[A1] 危险等级；同时根据[A2] 一段时间内的变化情况，计算出导线的舞动剧烈程度。

2. 根据权利要求1所述的基于双目测距和图像分割对输电线舞动的检测方法，其特征在于所述S2中的图像分割技术中利用的是DeepLab V3+的语义分割模型，由Encoder和Decoder两部分组成，将 DeepLab 的 DCNN及ASPP 部分看做 Encoder，将 ASPP输出的高层语义特征与DCNN中低层高分辨率信息融合后上采样成原图大小的部分看做 Decoder，其中使用的上采样方式是双线性插值。

3.根据权利要求2所述的基于双目测距和图像分割对输电线舞动的检测方法，其特征在于所述S2中对采集图像进行卷积上采样的方式是通过空洞卷积进行计算：对于卷积输出的特征y上的每个位置i以及对应的卷积核w，对于输入x，空洞卷积的计算如下所示：

上式中r为空洞率，表示卷积核在卷积操作的输入x上的取样步长；k表示卷积核参数的位置，例如卷积核尺寸为3，则k=0,1,2；kernel_size表示卷积核尺寸。

4.根据权利要求1所述的基于双目测距和图像分割对输电线舞动的检测方法，其特征在于所述S3中的双目测距系统中被测点与相机之间的距离计算方式为：z为被测点P到相机的距离，与分别为左右相机的光学中心，b为两光学中心的距离，和分别是被测点P在左右图像上的成像点，f为相机的焦距，和为成像点相对于图像中点的距离；根据三角形相似定理，可以得到公式（1）：

简化公式（1），并将用d来替换后，得到公式2，即双目测距的原理公式：

其中d被称为视差，所以在已知基线长度、相机焦距以及像点视差时，就可以通过公式（2）计算出被测点距离相机的实际距离。

5.根据权利要求4所述的基于双目测距和图像分割对输电线舞动的检测方法，其特征在于所述S1中标定的相机数据包括自身的内在参数和摄像机相对位置外在参数。