[发明专利]一种基于实验的双目摄像机参数比例关系确定方法和系统

说明书

本发明提供了一种基于实验的双目摄像机参数比例关系确定方法和系统，通过搭建一个基于双目摄像机的输电线三维信息小型模拟实验平台，在该模拟实验平台中获取模拟导线的三维信息，然后改变双目摄像机的安装距离以及安装夹角，根据对应的三维信息的测量误差进行分析，建立对应的摄像机参数设定模型，根据该模型确定双目摄像机安装参数与实际场景中航道宽度的比例关系，从而代入相关数据得到实际场景中双目摄像机的安装位置以及参数设定数据。本发明通过搭建模拟实验平台，利用双目摄像机安装距离和安装夹角改变与对应测量误差的比例关系确定实际场景中的双目摄像机的内外参数设定，解决了实际场景中双目摄像机参数设定不方便的问题。

技术领域

本发明属于摄像机参数设定技术领域，具体涉及一种基于实验的双目摄像机参数比例关系确定方法和系统。

背景技术

目前复杂环境下输电线运维智能监测变的更加重要，传统的输电线运维需要人工巡线，耗时又耗力。随着城市建设规模不断扩大，社会生产和人们生活对电力能源需求量增大，也对输配电系统运行稳定性提出了更高的要求。智能电网建设是现代化建设的重要一环，对于经济的快速稳定发展具有现实意义。配电自动化系统的性能较为优越，是促进配电网运行朝着自动化与智能化方向发展的关键。

针对输电线智能监控，越来越多采用单目、双目甚至多目摄像头来实时获取输电线的状态信息。双目摄像机可以获取输电线的三维信息，并且相对多目摄像机硬件成本比较低，相对单目不需要建立大量的数据库去获取信息。但在跨航道等复杂环境下双目摄像机参数如何确定来满足输电线路监测要求是一个难题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种基于实验的双目摄像机参数比例关系确定方法和系统，旨在解决跨航道等复杂环境下利用双目摄像机监测输电线路参数难以确定的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种基于实验的双目摄像机参数比例关系确定方法，包括：

搭建一个基于双目摄像机的输电线三维信息小型模拟实验平台，小型模拟实验平台至少包括双目摄像机、模拟导线和模拟河道；

在小型模拟实验平台中通过双目视觉算法来获取模拟导线上特征点的三维信息，并对模拟导线进行三维重建；

根据模拟导线上特征点的三维信息，分析双目摄像机与模拟导线之间的距离和双目摄像机的内外参数对模拟导线上特征点的三维信息测量误差的影响，建立摄像机参数设定模型；

根据摄像机参数设定模型确定双目摄像机参数与模拟导线特征点的三维信息之间测量误差的比例关系，根据比例关系确定实际场景中双目摄像机相对于输电线的安装位置和参数设定的关系。

进一步的，搭建一个基于双目摄像机的输电线三维信息小型模拟实验平台，具体包括：

利用模拟导线和模拟河道模拟实际场景中的跨航道输电线，设置模拟河道的宽度；

利用两个相同型号的相机构建光轴平行的双目立体视觉系统，两个相机安装在同一底座上，设置双目摄像机的安装高度、距离模拟导线的安装距离、焦距、基线距离以及分辨率参数，并控制双目摄像机的基线与沿模拟河道水平方向的夹角为θ°。

进一步的，建立摄像机参数设定模型的具体过程如下：

根据小型模拟实验平台的初始设置确定双目摄像机与模拟导线之间的安装距离、双目摄像机的内外参数以及模拟导线上特征点的三维信息的初始值；

分别改变双目摄像机距离模拟导线之间的安装距离以及双目摄像机的基线与沿模拟河道水平方向的夹角，获取对应的模拟导线上特征点的三维信息测量误差的变化情况；

根据测量误差的变化情况分别建立基于安装距离的第一摄像机参数设定模型如下：