[发明专利]一种输电机械外破隐患测距方法

权利要求书

1.一种输电机械外破隐患测距方法，其特征在于，包括如下步骤：

建立单目深度估计模型、输电导线分割模型、输电线路机械外破隐患目标检测模型；

采用单目深度估计模型对输电通道可见光图片进行场景景物的单目深度估计，获取输电通道可见光图片的深度图；采用输电导线分割模型对输电通道可见光图片中的导线进行图像分割，获取导线分割像素位置；导线分割像素位置结合输电通道可见光图片的深度图，获取导线深度信息；通过相机内参矩阵将导线深度信息转化为导线点云；采用输电线路机械外破隐患目标检测模型获取输电通道可见光图片中的机械外破隐患框；

所述机械外破隐患框与所述深度图结合，获取机械外破隐患目标代表点集的平面位置信息；利用平面位置信息通过相机成像原理获取机械外破隐患目标代表点集的空间位置信息；通过所述空间位置信息与导线点云计算欧氏距离，所述欧氏距离中的最小值为机械外破隐患与输电导线最小距离；

机械外破隐患目标代表点集由机械外破隐患框中的像素点位置组成，是一个行数为2的二维数组，第一行数据代表机械外破隐患目标代表点在输电通道可见光图片的横向位置，第二行代表机械外破隐患目标代表点在输电通道可见光图片的纵向位置，具体计算方法如下：

其中，Re_{（i）（j）}为一个机械外破隐患目标代表点，机械外破隐患目标代表点集R为机械外破隐患目标代表点Re_{（i）（j）}组成的行数为2的二维数组，xl为机械外破隐患框左上角的横坐标，yu为机械外破隐患框左上角的纵坐标，xr为机械外破隐患框右下角的横坐标，yd为机械外破隐患框右下角的纵坐标，w为机械外破隐患框的宽度，h为机械外破隐患框的高度，i的取值范围为0到w/5取整加一，j的取值为0到h/5取整加一，xl、yu、w、h构成输电通道可见光图片的机械外破隐患框；

机械外破隐患目标代表点集的平面位置信息表示：机械外破隐患目标点集的空间位置信息除去高度信息的位置信息，计算方式如下：

在输电通道可见光图片的深度图中选取以机械外破隐患目标代表点Re_{（i）（j）}为中心的相邻位置像素的深度、像素位置组成机械外破隐患目标代表点Re_{（i）（j）}的区域深度信息Dr_{（i）（j）}，

其中，Lo_{（i）（j）}为机械外破隐患目标代表点Re_{（i）（j）}的平面位置信息，Z_{（i）（0）}为机械外破隐患框底部的高度值，PCr_{（i）（j）}为机械外破隐患目标代表点Re_{（i）（j）}的初始空间位置，PCr_{（i）（0）}是指当PCr_{（i）（j）}中j=0时的取值，PCr_{（i）（0）}是指机械外破隐患目标框下边沿机械外破隐患目标代表点Re_{（i）（0）}的初始空间位置，M为相机内参矩阵，mean为取平均值操作，w为机械外破隐患框的宽度，h为机械外破隐患框的高度，i的取值范围为0到w/5取整加一，j的取值为0到h/5取整加一；

机械外破隐患目标代表点集的平面位置信息具体计算方式如下：

其中，RLo为机械外破隐患目标代表点集的平面位置信息；

区域深度信息Dr_{（i）（j）}为一个行数为3的二维数组，第一行数据代表机械外破隐患目标代表点Re_{（i）（j）}为中心的相邻位置像素的横向像素位置，第二行数据代表机械外破隐患目标代表点Re_{（i）（j）}为中心的相邻位置像素的纵向像素位置，第三行数据代表机械外破隐患目标代表点Re_{（i）（j）}为中心的相邻位置像素的深度值；

机械外破隐患目标代表点集的空间位置信息表示机械外破隐患目标代表点在三维空间坐标系的空间位置，通过对应的机械外破隐患目标代表点集的平面位置信息加上空间高度信息获取，具体计算方法如下：

其中，PCz_{（i）（j）}为机械外破隐患目标代表点空间位置信息Z方向的值，即为机械外破隐患目标代表点的高度信息，Imgh_{（i）（j）}为机械外破隐患目标代表点与对应的机械外破隐患目标框下边沿机械外破隐患目标代表点的像素距离，dist_{（i）（j）}为机械外破隐患目标代表点对应的机械外破隐患目标下边沿机械外破隐患目标代表点与空间坐标系原点的欧氏距离，M[1，1]为相机内参矩阵第一行第一列的数值，PCda_{（i）（j）}为机械外破隐患目标代表点的空间位置信息，w为机械外破隐患框的宽度，h为机械外破隐患框的高度，i的取值范围为0到w/5取整加一，j的取值为0到h/5取整加一；

机械外破隐患目标代表点击的空间位置信息由机械外破隐患目标代表点的空间位置信息组成，具体为：

其中，RPCda为机械外破隐患目标代表点集的空间位置信息；

机械外破隐患与输电导线最小距离具体计算方法如下：

其中，PCx_{（i）（j）（k）}、PCy_{（i）（j）（k）}、PCz_{（i）（j）（k）}分别为第k个导线点云与机械外破隐患目标代表点的空间位置信息PCda_{（i）（j）}在三维空间坐标系三个坐标轴方向上距离的平方，PCdist_{（i）（j）（k）}为第k个导线点云与机械外破隐患目标代表点的空间位置信息PCda_{（i）（j）}三维空间坐标系的欧氏距离，k的取值范围为：0到，lm为导线点云数目，LDdist_{（i）（j）}为机械外破隐患目标代表点的空间位置信息PCda_{（i）（j）}与导线点云的欧氏距离，LDdist_min为机械外破隐患目标代表点的空间位置信息PCda_{（i）（j）}与导线点云的最小欧氏距离，w为机械外破隐患框的宽度，h为机械外破隐患框的高度，i的取值范围为0到w/5取整加一，j的取值为0到h/5取整加一。