CN113822249A - 一种监测架空线路隐患位置的方法、设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种监测架空线路隐患位置的方法、设备，属于架空输电线路监控领域，该方法包括：接收双目摄像头采集到的图像；根据采集到的图像，判断架空线路是否存在安全隐患；若是，通过双目立体匹配算法确定隐患位置到双目摄像头的光心所在的垂直平面的距离；确定双目摄像头的绝对位置坐标，绝对位置坐标为双目摄像头的世界坐标；根据双目摄像头的绝对位置坐标以及隐患位置到双目摄像头位置的距离，得到隐患位置坐标，并在架空线路对应的地图中对隐患位置进行标记；双目摄像头的位置与双目摄像头的绝对位置坐标相对应。解决了传统巡线方式效率低下、成本高、难以大规模推广的技术问题。

Description

一种监测架空线路隐患位置的方法、设备

技术领域

本申请涉及架空输电线路监控领域，尤其涉及一种监测架空线路隐患位置的方法、设备。

背景技术

输电线路安全是国家安全和社会稳定以及人民生活的重要保证，架空输电线路直接建造在地面暴露在户外，架空输电线直接与周边环境接触容易受到环境影响造成停电事故。提前发现对架空线路造成威胁的隐患点并根据隐患危害程度进行预警，对于保证输电安全具有至关重要的意义。

传统的监测方式主要是通过巡线来发现输电隐患，主要的巡线方式有人工巡线、无人机巡线、在线视频巡线等方式发现架空线路的隐患。但这些方式存在效率不高、难以大规模推广的局限性。

发明内容

本申请提供了一种监测架空线路隐患位置的方法、设备，解决了传统巡线方式效率低下、成本高、难以大规模推广的技术问题。

一种监测架空线路隐患位置的方法，包括：

接收双目摄像头采集到的图像；

根据所述采集到的图像，判断架空线路是否存在安全隐患；

若是，通过双目立体匹配算法确定隐患位置到所述双目摄像头的光心所在的垂直平面的距离；

确定所述双目摄像头的绝对位置坐标，所述绝对位置坐标为所述双目摄像头的世界坐标；

根据所述双目摄像头的绝对位置坐标以及所述隐患位置到所述双目摄像头位置的距离，得到所述隐患位置坐标，并在所述架空线路对应的地图中对所述隐患位置进行标记；所述双目摄像头的位置与所述双目摄像头的绝对位置坐标相对应。

在本申请的一种实施例中，所述根据所述采集到的图像，判断架空线路是否存在安全隐患，具体包括：确定所述架空线路的正常图像，将所述正常图像和当前采集到的图像分别转换为对应的灰度图；所述正常图像为所述架空线路不存在安全隐患的图像；计算各所述灰度图中所有像素的平均值；将各所述灰度图中像素值大于所述平均值的像素值更新为1，所述像素值小于所述平均值的更新为0；将所述正常图像和所述当前采集到的图像更新像素值后的像素值，按照预设方式进行排序，得到所述正常图像和所述当前采集到的图像各自对应的像素序列；将所述像素序列进行汉明距离比较，得到所述正常图像和所述当前采集到的图像之间的相似度；确定所述相似度是否低于预设阈值；若是，则判断在当前拍照时刻的后若干相邻拍照时刻拍摄到的图像与所述正常图像的相似度是否低于预设阈值；若是，确定当前架空线路存在安全隐患。

在本申请的一种实施例中，所述根据所述图像，判断架空线路是否存在安全隐患，具体包括：将当前采集到的图像进行预处理；将进行预处理后的所述图像进行特征提取，得到特征向量；通过训练好的分类器对所述特征向量进行分类识别；对在所述图像中对识别出的物体进行标记；检测标记的标签是否在标签库中存在；若是，判断当前架空线路存在安全隐患。

在本申请的一种实施例中，所述通过双目立体匹配算法确定隐患位置到所述双目摄像头的光心所在的垂直平面的距离，具体包括：确定所述隐患位置到主摄像头的投影点和到辅摄像头的投影点；根据各所述投影点在摄像头坐标系中的坐标，确定所述主摄像头的投影点与所述辅摄像头的投影点的视差；所述摄像头坐标系是以所述主摄像头的光心为原点建立的平面坐标系；确定所述主摄像头和所述辅摄像头的光心距离，计算所述光心距离与所述视差的商；根据所述双目摄像头的焦距，计算所述焦距与所述商的乘积，从而得到所述隐患位置到所述双目摄像头的光心所在的垂直平面的距离。

在本申请的一种实施例中，所述双目摄像头位于双目测距装置中，所述双目测距装置放置于所述架空线路的对应杆塔上，所述双目测距装置还包括移动工业处理器接口MIPI信号增强芯片、控制模块、4G通讯模块；所述接收双目摄像头采集到的图像，具体包括：当双目摄像头采集到图像后，通过移动工业处理器接口MIPI向所述控制模块发送MIPI信号；其中，所述MIPI信号增强芯片用于在所述MIPI信号发送过程中，增强所述MIPI信号，以辅助所述控制模块获取双目摄像头采集到的图像；通过所述控制模块接收到由对应的图像信息转换得到的数字信号后，对所述数字信号进行处理；通过所述4G通讯模块，将处理后的所述数字信号进行信号转换并发送至服务器。

在本申请的一种实施例中，所述双目摄像头位于双目测距装置中，所述双目测距装置放置于所述架空线路的对应杆塔上，所述双目测距装置还包括控制模块、摄像头控制接口CCI；在接收双目摄像头采集到的图像之前，所述方法还包括：通过所述摄像头控制接口CCI在所述控制模块中写入控制指令，对所述双目摄像头设定拍照时刻；所述控制指令用于控制所述双目摄像头在所述拍照时刻进行拍照；当到达所述拍照时刻时，触发所述控制指令，通过双目摄像头中的主摄像头向辅摄像头发送垂直同步信号，从而对所述架空线路拍照；其中，所述垂直同步信号用于控制所述主摄像头和所述辅摄像头在所述拍照时刻同时采集所述架空线路的图像。

在本申请的一种实施例中，所述双目摄像头位于双目测距装置中，所述双目测距装置放置于所述架空线路的对应杆塔上，所述双目测距装置还包括控制模块、433M通信模块；所述方法还包括：在移动通信网络不稳定的情况下，通过所述433M通信模块接收与所述双目测距装置安装在同一杆塔上的相邻设备的告警信号，并将所述告警信号传输至服务器；所述相邻设备也配置有所述433M通信模块；通过所述433M通信模块接收工作人员根据所述告警信号对所述双目摄像头调整的拍照间隔或拍照时刻；通过所述控制模块重新对所述双目摄像头的所述拍照间隔或拍照时刻进行设置。

在本申请的一种实施例中，所述双目摄像头采用高清夜视摄像头，位于双目测距装置中，所述双目测距装置放置于所述架空线路的对应杆塔上，所述双目测距装置还包括控制模块；所述方法还包括：接收工作人员设置，通过所述控制模块调整所述高清夜视摄像头的拍摄角度；若检测到所述拍摄角度在预设时长内未处于默认拍摄角度，则通过控制模块使所述高清夜视摄像头回归所述默认拍摄角度。

一种监测架空线路隐患位置的设备，包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有能够被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：

接收双目摄像头采集到的图像；

根据所述采集到的图像，判断架空线路是否存在安全隐患；

若是，通过双目立体匹配算法确定隐患位置到所述双目摄像头的光心所在的垂直平面的距离；

确定所述双目摄像头的绝对位置坐标，所述绝对位置坐标为所述双目摄像头的世界坐标；

根据所述双目摄像头的绝对位置坐标以及所述隐患位置到所述双目摄像头位置的距离，得到所述隐患位置坐标，并在所述架空线路对应的地图中对所述隐患位置进行标记；所述双目摄像头的位置与所述双目摄像头的绝对位置坐标相对应。

在本申请的一种实施例中，所述至少一个处理器还用于：确定所述架空线路的正常图像，将所述正常图像和当前采集到的图像分别转换为对应的灰度图；所述正常图像为所述架空线路不存在安全隐患的图像；计算各所述灰度图中所有像素的平均值；将各所述灰度图中像素值大于所述平均值的像素值更新为1，所述像素值小于所述平均值的更新为0；将所述正常图像和所述当前采集到的图像更新像素值后的像素值，按照预设方式进行排序，得到所述正常图像和所述当前采集到的图像各自对应的像素序列；将所述像素序列进行汉明距离比较，得到所述正常图像和所述当前采集到的图像之间的相似度；确定所述相似度是否低于预设阈值；若是，则判断在当前拍照时刻的后若干相邻拍照时刻拍摄到的图像与所述正常图像的相似度是否低于预设阈值；若是，确定当前架空线路存在安全隐患。

本申请提供了一种监测架空线路隐患位置的方法、设备，至少包括以下有益效果：通过利用双目摄像头监拍架空线路，能够及时通过监拍到的图像发现架空线路中的隐患，并通过利用双目立体匹配算法和建立坐标系等技术，测量出隐患位置到双目摄像头的距离，测量误差小。通过根据测量的距离得到隐患位置的坐标，并将隐患位置在地图上进行标记，能够使工作人员准确地排除隐患，提高工作效率。通过本申请的方法，使用双目摄像头代替了人眼，减少了人工巡线，降低了人力成本。通过将双目摄像头固定在监控线路搭建的杆塔上，不用再使用无人机巡线，降低了对工作人员的技术要求，节约了成本，并且可以大规模推广。通过双目摄像头拍照代替视频监控设备，降低了视频监控设备的耗电量，且设备亏电的影响对双目摄像头拍照的影响较小，不会出现因亏电而离线的情况。双目摄像头简单易用，成本比较低，并且双目测距的精度相比激光测距等具有更加高的精度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的一种监测架空线路隐患位置的方法的步骤示意图；

图2为本申请实施例提供的物体与双目摄像头之间的距离关系示意图；

图3为本申请实施例提供的一种监测架空线路隐患位置的设备的组成示意图。

附图标记

处理器1，总线2，存储器3。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例对本申请进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

输电线路安全是国家安全和社会稳定以及人民生活的重要保证，架空输电线路直接建造在地面上，暴露在户外，架空输电线直接与周边环境接触容易受到环境影响造成停电事故。提前发现对架空线路造成威胁的隐患位置并根据隐患危害程度进行预警对于保证输电安全具有至关重要的意义。

双目测距能够通过两个摄像头观察同一物体，根据两个摄像头的视差来测量物体到摄像头所在的水平线的距离，误差较小。

但目前少有通过双目测距检测架空线路的应用，现在主要通过巡线来发现输电隐患，主要的巡线方式有人工巡线、无人机巡线、在线视频巡线等方式；人工巡线方式是比较传统的巡线方式，需要耗费较大的人力，受天气、地形等因素影响较大效率不高；无人机巡线的方式受无人机飞行距离的限制，同时对无人机操作人员也有较高的要求，也难以大规模推广；在线视频的巡线方式需要进行视频实时传输，整套在线视频装置功耗较大，时常出现因为天气因素设备亏电离线，严重影响巡线效率。

本申请的方案可以解决上述问题，通过利用双目摄像头监拍架空线路，能够及时通过监拍到的图像发现架空线路中的隐患，并通过利用双目立体匹配算法和建立坐标系等技术，测量出隐患位置到双目摄像头的距离，测量误差小。通过根据测量的距离得到隐患位置的坐标，并将隐患位置在地图上进行标记，能够使工作人员准确地排除隐患，提高工作效率。通过本申请的方法，使用双目摄像头代替了人眼，减少了人工巡线，降低了人力成本。通过将双目摄像头固定在监控线路搭建的杆塔上，不用再使用无人机巡线，降低了对工作人员的技术要求，节约了成本，并且可以大规模推广。通过双目摄像头拍照代替视频监控设备，降低了视频监控设备的耗电量，且设备亏电的影响对双目摄像头拍照的影响较小，不会出现因亏电而离线的情况。双目摄像头简单易用，成本比较低，并且双目测距的精度相比激光测距等具有更加高的精度。下面进行具体说明。

图1为本申请实施例提供的一种监测架空线路隐患位置的方法的步骤示意图，可以包括以下步骤：

S101：接收双目摄像头采集到的图像。

在本申请的一种实施例中，双目摄像头安装在双目测距装置中，包括主摄像头和辅摄像头。双目测距装置放置于架空线路的对应杆塔上，双目测距装置还包括控制模块、摄像头控制接口CCI。

在服务器接收双目摄像头采集到的图像之前，工作人员通过CCI对双目测距装置中的控制模块写入控制指令，设定双目摄像头的拍照时刻；控制指令用于控制双目摄像头在拍照时刻进行拍照。当到达拍照时刻时，触发控制指令，通过双目摄像头中的主摄像头向辅摄像头发送垂直同步信号（Vertical Synchronization，VSync），两个摄像头之间有相同的时序保证两个摄像头之间的帧同步，控制两个摄像头同时拍照，能够消除外界抖动等因素对双摄像头拍照的影响，从而实现使主摄像头和辅摄像头在同一时刻对架空线路拍照。

VSync信号，作用主要是让显卡的运算和显示器刷新率一致以稳定输出的画面质量，本申请中用于控制主摄像头和辅摄像头在拍照时刻同时采集架空线路的图像。

在本申请的一种实施例中，双目摄像头位于双目测距装置中，双目测距装置放置于架空线路的对应杆塔上，双目测距装置还包括移动工业处理器接口（Mobile IndustryProcessor Interface，MIPI）信号增强芯片、控制模块、4G通讯模块。

MIPI的目的是把手机内部的接口如摄像头、显示屏接口、射频/基带接口等标准化，从而减少手机设计的复杂程度和增加设计灵活性。统一接口标准的好处是手机厂商根据需要可以从市面上灵活选择不同的芯片和模组，更改设计和功能时更加快捷方便。

当双目摄像头采集到图像后，通过移动工业处理器接口MIPI向控制模块发送MIPI信号；为了能够使控制模块顺利的获取到摄像头采集的图像，MIPI信号增强芯片用于在MIPI信号发送过程中，对MIPI信号进行增强，延长MIPI信号的传输距离，以辅助控制模块获取双目摄像头采集到的图像；控制模块在接收到由对应的图像信息转换得到的数字信号后，对该数字信号进行处理，然后通过4G通讯模块，将处理后的数字信号进行信号转换并发送至服务器。

S102：根据采集到的图像，判断架空线路是否存在安全隐患。

通过采用将正常图像和当前采集到的图像进行对比确定相似度的算法简单快速，同时能够降低设备成本。

在本申请的一种实施例中，服务器从存储模块确定架空线路的正常图像，将正常图像和当前采集到的图像分别转换为对应的灰度图；正常图像为架空线路不存在安全隐患的图像；计算各灰度图中所有像素的平均值；将各灰度图中像素值大于平均值的像素值更新为1，像素值小于平均值的更新为0。

具体地，确定架空线路的正常图像，首先将该正常图像和当前采集到的图像首先缩小图片尺寸，比如缩小到8×8的尺寸，总共64个像素。缩小图片的的作用是去除图片的细节，只保留结构、明暗等基本信息，摒弃不同尺寸、比例带来的图片差异。

将缩小后的图片，转为64级灰度，也就是说，所有像素点总共有64种颜色。然后通过服务器计算所有64个像素的灰度平均值。然后将每个像素的灰度，与平均值进行比较。像素中大于或等于该平均值的，更新该像素值为1；像素中小于该平均值的，更新该像素值为0。

在本申请的一种实施例中，将正常图像和当前采集到的图像更新像素值后的像素值，按照预设方式进行排序，得到正常图像和当前采集到的图像各自对应的像素序列；将像素序列进行汉明距离比较，得到正常图像和当前采集到的图像之间的相似度。

具体地，将更改完成后的像素值根据预设规则排列成一串像素序列，像素序列实质为二进制序列，比如预设规则为将图像的第二行像素值顺序排列到第一行像素值之后，第三行像素值顺序排列到第二行像素值之后，依次排列直到排列完成，形成一串唯一代表该图像的二进制序列；或者预设规则为将图像的第二列像素值顺序排列到第一行像素值之后，第三行像素值顺序排列到第二行像素值之后，依次排列直到排列完成，形成一串唯一代表该图像的二进制序列。需要说明的是，采用哪种预设规则不重要，重要的是需要比较的图片采用的是同样的预设规则进行排列。

在得到正常图像和当前采集到的图像各自对应的像素序列后，比较两个像素序列的汉明距离。工作人员可以根据得到的汉明距离计算相似度的大小，比如序列长度为64，正常图像和当前采集到的图像汉明距离为5，那么正常图像和当前采集到的图像相似度即为1-5/64×100%≈92.19%，若工作人员设置相似度的预设阈值为95%，那么此时相似度低于预设阈值。

在本申请一种实施例中，确定相似度是否低于预设阈值；若是，则判断在当前拍照时刻的后若干相邻拍照时刻拍摄到的图像与正常图像的相似度是否低于预设阈值；若是，确定当前架空线路存在安全隐患。

具体地，如果两张图片的相似度越低，那么这两张图像区别是越大的。在本申请中，若架空线路上有异物，那么在有异物时刻采集的图像和正常图像的相似度肯定低于预设阈值（根据工作人员根据经验设置）。

一般来说，如果当前拍照时刻采集到的架空线路图像与正常架空图像的相似度低于预设阈值，那么就可以判断架空线路上出现了安全隐患（可能是有气球，风筝、塑料袋等类似物缠绕在架空线路上）。但是如果是一只或多只鸟落在架空线路上，随后飞走，或者在拍照时刻恰好有异物出现在镜头内，随后立即被风吹走，那么可以认为架空线路不存在安全隐患。如果在这种碰巧的情况下还是只通过一张图像来确定架空线路存在安全隐患的方式有点武断，会导致判断出现不可靠的情况。

基于此，本申请的一种实施例通过采集当前拍照时刻的前后若干个拍照时刻拍摄的图像，来判断在一个时间段内的架空线路上是否一直存在异物，如果是，那么当前拍照时刻的后若干个相邻拍照时刻采集的图像与正常图像的相似度均会低于预设阈值，也就是说，异物一直处于架空线路上，所以在后若干拍照时刻采集到的图像与正常图像的相似度低于预设阈值。前若干个相邻拍照时刻采集的图像与正常图像的相似度可能会低于预设阈值，也可能不会，但通过判断当前拍照时刻的前若干个相邻时刻采集的图像与正常图像的相似度，能够确定相似度低于预设阈值时的拍照时刻点，由此确定大致出现安全隐患的起始时间。如果前若干相邻时刻采集的图像与正常图像的相似度均不低于预设阈值，那么出现安全隐患的起始时间可大致判断为当前拍照时刻，这样能够让工作人员明确安全隐患出现的大致时长，以方便采取措施。

需要说明的是，当前拍照时刻的前后若干相邻时刻的数量可以根据工作人员经验设置，可以是5个，也可以是15个，此处不作限定。

例如，当前拍照时刻采集到的图像中显示在架空线路上出现了一只鸟，那么根据相似度计算可得到这张图像与正常图像的相似度低于预设阈值，但由于鸟是活物，可能在下一时刻就会飞走，所以不能单凭一张图像的相似度草率的判断架空线路出现了安全隐患。那么此时可以再判断当前拍照时刻之后的若干相邻时刻采集到的图像的相似度是否也低于预设阈值，如果是，那么说明处于架空线路上的异物大概率不会自行掉落，则确定当前架空线路存在安全隐患，并在该架空线路对应地图的相应位置做出标记，通知工作人员。这样便防止了只通过一张图像进行判断而出现失误的情况，保证了预测安全隐患的准确性。

在本申请的一种实施例中，若当前拍照时刻的采集的图像与正常图像的相似度低于预设阈值，还可以在当前拍照时刻后每间隔若干时刻获取一次图像，判断该图像是否与正常图像的相似度低于预设阈值，若是，则说明在一段时间内架空线路上存在异物，即存在安全隐患，同样也可以降低判断的不可靠性。

具体地，在确定当前拍照时刻采集的图像与正常图像的相似度低于预设阈值后，在当前拍照时刻后每间隔3个拍照时刻便采集一次图像，共采集若干次（数量由工作人员设置），若该若干个图像与正常图像的相似度都低于预设阈值，那么则可以确定架空线路上存在安全隐患，防止了只通过一张图像进行判断而出现失误的情况，提高了判断架空线路安全隐患的可靠性。

在本申请的一种实施例中，通过服务器将当前采集到的图像进行预处理；将进行预处理后的图像进行特征提取，得到特征向量；通过训练好的分类器对特征向量进行分类识别；对在图像中对识别出的物体进行标记；检测标记的标签是否在标签库中存在；若是，判断当前架空线路存在安全隐患。

具体地，服务器在获取到图像后，首先通过图像识别算法对采集到的图像进行预处理，对图像进行去噪、平滑、变换等的操作，从而加强图像的重要特征。之后对预处理完成后的图像进行特征抽取和选择，特征抽取和选择的简单理解就是我们所研究的图像是各式各样的，如果要利用某种方法将它们区分开，就要通过这些图像所具有的本身特征来识别，而获取这些特征的过程就是特征抽取。在特征抽取中所得到的特征也许对此次识别并不都是有用的，这个时候就要提取有用的特征，这就是特征的选择。

对图像的特征抽取和选择后，送入分类器进行分类，从而对图像中的物体类别进行标记。分类器设计是指通过训练而得到一种识别规则，通过此识别规则可以得到一种特征分类，使图像识别技术能够得到高识别率。分类决策是指在特征空间中对被识别对象进行分类，从而更好地识别所研究的对象具体属于哪一类。

对分类识别出的物体标记为对应类别的标签，比如标记的标签为气球、风筝、塑料袋、树枝、树叶等，由于气球、风筝、树枝、树叶、塑料袋、破布、破衣服等异物会导致架空线路出现安全隐患，所以将这些能够导致安全隐患的异物的标签存储在标签库中；同样地，若架空线路出现断裂等类似的情况，也应当认为存在安全隐患的情况，所以将“线路断裂”的标签也可以存储在标签库中。当检测到在图像中标记的标签或对图像中的异物标记的标签能够与在标签库中存在的标签相匹配时，即可判断当前架空线路存在安全隐患，并在该架空线路对应地图的相应位置做出标记，通知工作人员。需要说明的是，标签库中的标签可由工作人员根据经验实时更新。

S103：若是，通过双目立体匹配算法确定隐患位置到双目摄像头的光心所在的垂直平面的距离。

在本申请的一种实施例中，确定隐患位置到主摄像头的投影点和到辅摄像头的投影点；根据各投影点在摄像头坐标系中的坐标，确定主摄像头的投影点与辅摄像头的投影点的视差；摄像头坐标系是以主摄像头的光心为原点建立的平面坐标系；确定主摄像头和辅摄像头的光心距离，计算光心距离与视差的商；根据双目摄像头的焦距，计算焦距与商的乘积，从而得到隐患位置到双目摄像头的光心所在的垂直平面的距离。

具体地，建立摄像头坐标系，坐标系原点可以为主摄像头和辅摄像头的任一摄像头的光心位置。如图2所示，O_L、O_R分别为主摄像头和辅摄像头的光心位置，f为摄像头的焦距，Z为景深，即物体与两摄像头光心所在的垂直平面的距离，T为两个摄像头的基线长，也即两个摄像头的光心距离。基线长度影响双目测距精度，基线长度越长，测距精度越高，一般为1m，1m是考虑到产品的实使用比如刚性线路板（Printed Circuit Board，PCB）做的太长不容易加工，贴片厂家也不容易进行贴片。X_L、X_R为物体P点在两个摄像头成像平面的的投影点。根据相似三角形原理

，

令视差d=X_R-X_L带入上式整理得

。

即可得到物体P到双目摄像头光心所在的垂直平面的距离。

S104：确定双目摄像头的绝对位置坐标，绝对位置坐标为双目摄像头的世界坐标。

在本申请的一种实施例中，在环境中选择一个参考坐标系来描述摄像头和物体的位置，该参考坐标系称为世界坐标系。

S105：根据双目摄像头的绝对位置坐标以及隐患位置到双目摄像头位置的距离，得到隐患位置坐标，并在架空线路对应的地图中对隐患位置进行标记；双目摄像头的位置与双目摄像头的绝对位置坐标相对应。

具体地，双目测距装置上传绝对位置坐标后存储在服务器中，当获取隐患位置到双目摄像头的距离后，将双目摄像头的绝对位置坐标，也就是世界坐标与隐患位置到双目摄像头的距离进行相加后，计算出隐患位置的坐标。根据得到的隐患位置的坐标将隐患位置标记到对应该段架空线路的地图上面，作为重点巡检线路。

在本申请的一种实施例中，双目摄像头位于双目测距装置中，双目测距装置放置于架空线路的对应杆塔上，双目测距装置还包括控制模块、433M通信模块；在移动通信网络不稳定的情况下，通过433M通信模块接收与双目测距装置安装在同一杆塔上的相邻设备的告警信号，并将告警信号传输至服务器；相邻设备也配置有433M通信模块；通过433M通信模块接收工作人员根据告警信号对双目摄像头调整的拍照间隔或拍照时刻；通过控制模块重新对双目摄像头的拍照间隔或拍照时刻进行设置。

具体地，在移动通信网络不稳定的情况下，433M通信模块给双目测距装置提供了一个不依赖于移动通信网络的一种通信接口，可以用来与其他配备433M通信模块的设备进行通信。相邻设备为外接配置有433M模块的传感器，比如弧垂拉力传感器、温度传感器等，能够获取架空线路的拉力信息、环境温度等信息。

当架空线路出现自然灾害或者危害输电线路的情况出现时，工作人员可以在不爬输电线路的情况下通过433M通信模块配置双目摄像头的拍照间隔或者拍照时刻，或者对拍照间隔和拍照时刻同时设置，以应对突发情况。

例如，在移动通信网络断联的情况下，433M通信模块获取配备433M通信模块的温度传感器的温度信息，将信息发送给工作人员，以采取一定措施降低温度对架空线路的影响。

在本申请的一种实施例中，双目摄像头采用高清夜视摄像头，位于双目测距装置中，双目测距装置放置于架空线路的对应杆塔上，双目测距装置还包括控制模块；

当工作人员需要查看当前双目摄像头周围的环境信息时，双目测距装置接收工作人员设置的指令信息，通过控制模块调整高清夜视摄像头的拍摄角度。如果工作人员调整双目摄像头的角度后，忘记将角度调回默认角度，获取有飞行生物撞击后使双目摄像头的角度偏离，那么当双目测距装置检测到双目摄像头的拍摄角度在预设时长内未处于默认拍摄角度时，则通过控制模块使高清夜视摄像头回归默认拍摄角度。默认角度为最佳监控架空线路的拍摄角度。

通过本申请的方法，可以自动分析架空线路是否存在隐患，并对隐患位置进行距离分析，计算出隐患位置的坐标。将隐患位置自动标识在地图上，实现输电线路异物的大数据管理，提前预防输电线路的故障发生。同时能使工作人员及时有效的发现隐患位置，为检修做好准备。

以上为本申请实施例提供的一种监测架空线路隐患位置的方法，基于同样的发明思路，本申请实施例还提供了相应的一种监测架空线路隐患位置的设备，如图3所示。

本实施例提供了一种监测架空线路隐患位置的设备，包括：

至少一个处理器1；以及，

与至少一个处理器1通过总线2进行通信连接的存储器3；其中，

存储器3存储有能够被至少一个处理器1执行的指令，指令被至少一个处理器1执行，以使至少一个处理器1能够：

接收双目摄像头采集到的图像；

根据采集到的图像，判断架空线路是否存在安全隐患；

若是，通过双目立体匹配算法确定隐患位置到双目摄像头的光心所在的垂直平面的距离；

确定双目摄像头的绝对位置坐标，绝对位置坐标为双目摄像头的世界坐标；

根据双目摄像头的绝对位置坐标以及隐患位置到双目摄像头位置的距离，得到隐患位置坐标，并在架空线路对应的地图中对隐患位置进行标记；双目摄像头的位置与双目摄像头的绝对位置坐标相对应。

在本申请的一种实施例中，一种监测架空线路隐患位置的设备包括的至少一个处理器还用于：确定架空线路的正常图像，将正常图像和当前采集到的图像分别转换为对应的灰度图；正常图像为架空线路不存在安全隐患的图像；计算各灰度图中所有像素的平均值；将各灰度图中像素值大于平均值的像素值更新为1，像素值小于平均值的更新为0；将正常图像和当前采集到的图像更新像素值后的像素值，按照预设方式进行排序，得到正常图像和当前采集到的图像各自对应的像素序列；将像素序列进行汉明距离比较，得到正常图像和当前采集到的图像之间的相似度；确定相似度是否低于预设阈值；若是，则判断在当前拍照时刻的后若干相邻拍照时刻拍摄到的图像与正常图像的相似度是否低于预设阈值；若是，确定当前架空线路存在安全隐患。

本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程方法商品或者方法不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程方法商品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程方法商品或者方法中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种监测架空线路隐患位置的方法，其特征在于，包括：

接收双目摄像头采集到的图像；

根据所述采集到的图像，判断架空线路是否存在安全隐患；

若是，通过双目立体匹配算法确定隐患位置到所述双目摄像头的光心所在的垂直平面的距离；

确定所述双目摄像头的绝对位置坐标，所述绝对位置坐标为所述双目摄像头的世界坐标；

根据所述双目摄像头的绝对位置坐标以及所述隐患位置到所述双目摄像头位置的距离，得到所述隐患位置坐标，并在所述架空线路对应的地图中对所述隐患位置进行标记；所述双目摄像头的位置与所述双目摄像头的绝对位置坐标相对应。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述采集到的图像，判断架空线路是否存在安全隐患，具体包括：

确定所述架空线路的正常图像，将所述正常图像和当前采集到的图像分别转换为对应的灰度图；所述正常图像为所述架空线路不存在安全隐患的图像；

计算各所述灰度图中所有像素的平均值；

将各所述灰度图中像素值大于所述平均值的像素值更新为1，所述像素值小于所述平均值的更新为0；

将所述正常图像和所述当前采集到的图像更新像素值后的像素值，按照预设方式进行排序，得到所述正常图像和所述当前采集到的图像各自对应的像素序列；

将所述像素序列进行汉明距离比较，得到所述正常图像和所述当前采集到的图像之间的相似度；

确定所述相似度是否低于预设阈值；

若是，则判断在当前拍照时刻的后若干相邻拍照时刻拍摄到的图像与所述正常图像的相似度是否低于预设阈值；

若是，确定当前架空线路存在安全隐患。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述图像，判断架空线路是否存在安全隐患，具体包括：

将当前采集到的图像进行预处理；

将进行预处理后的所述图像进行特征提取，得到特征向量；

通过训练好的分类器对所述特征向量进行分类识别；

在所述图像中对识别出的物体进行标记；

检测标记的标签是否在标签库中存在；

若是，判断当前架空线路存在安全隐患。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过双目立体匹配算法确定隐患位置到所述双目摄像头的光心所在的垂直平面的距离，具体包括：

确定所述隐患位置到主摄像头的投影点和到辅摄像头的投影点；

根据各所述投影点在摄像头坐标系中的坐标，确定所述主摄像头的投影点与所述辅摄像头的投影点的视差；所述摄像头坐标系是以所述主摄像头的光心为原点建立的平面坐标系；

确定所述主摄像头和所述辅摄像头的光心距离，计算所述光心距离与所述视差的商；

根据所述双目摄像头的焦距，计算所述焦距与所述商的乘积，从而得到所述隐患位置到所述双目摄像头的光心所在的垂直平面的距离。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述双目摄像头位于双目测距装置中，所述双目测距装置放置于所述架空线路的对应杆塔上，所述双目测距装置还包括移动工业处理器接口MIPI信号增强芯片、控制模块、4G通讯模块；

所述接收双目摄像头采集到的图像，具体包括：

当双目摄像头采集到图像后，通过移动工业处理器接口MIPI向所述控制模块发送MIPI信号；其中，所述MIPI信号增强芯片用于在所述MIPI信号发送过程中，增强所述MIPI信号，以辅助所述控制模块获取双目摄像头采集到的图像；

通过所述控制模块接收到由对应的图像信息转换得到的数字信号后，对所述数字信号进行处理；

通过所述4G通讯模块，将处理后的所述数字信号进行信号转换并发送至服务器。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述双目摄像头位于双目测距装置中，所述双目测距装置放置于所述架空线路的对应杆塔上，所述双目测距装置还包括控制模块、摄像头控制接口CCI；

在接收双目摄像头采集到的图像之前，所述方法还包括：

通过所述摄像头控制接口CCI在所述控制模块中写入控制指令，对所述双目摄像头设定拍照时刻；所述控制指令用于控制所述双目摄像头在所述拍照时刻进行拍照；

当到达所述拍照时刻时，触发所述控制指令，通过双目摄像头中的主摄像头向辅摄像头发送垂直同步信号，从而对所述架空线路拍照；

其中，所述垂直同步信号用于控制所述主摄像头和所述辅摄像头在所述拍照时刻同时采集所述架空线路的图像。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述双目摄像头位于双目测距装置中，所述双目测距装置放置于所述架空线路的对应杆塔上，所述双目测距装置还包括控制模块、433M通信模块；

所述方法还包括：

在移动通信网络不稳定的情况下，通过所述433M通信模块接收与所述双目测距装置安装在同一杆塔上的相邻设备的告警信号，并将所述告警信号传输至服务器；所述相邻设备也配置有所述433M通信模块；

通过所述433M通信模块接收工作人员根据所述告警信号对所述双目摄像头调整的拍照间隔或拍照时刻；

通过所述控制模块重新对所述双目摄像头的所述拍照间隔或所述拍照时刻进行设置。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述双目摄像头采用高清夜视摄像头，位于双目测距装置中，所述双目测距装置放置于所述架空线路的对应杆塔上，所述双目测距装置还包括控制模块；

所述方法还包括：

接收工作人员设置，通过所述控制模块调整所述高清夜视摄像头的拍摄角度；

若检测到所述拍摄角度在预设时长内未处于默认拍摄角度，则通过控制模块使所述高清夜视摄像头回归所述默认拍摄角度。

9.一种监测架空线路隐患位置的设备，其特征在于，包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有能够被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：

接收双目摄像头采集到的图像；

根据所述采集到的图像，判断架空线路是否存在安全隐患；

若是，通过双目立体匹配算法确定隐患位置到所述双目摄像头的光心所在的垂直平面的距离；

确定所述双目摄像头的绝对位置坐标，所述绝对位置坐标为所述双目摄像头的世界坐标；

根据所述双目摄像头的绝对位置坐标以及所述隐患位置到所述双目摄像头位置的距离，得到所述隐患位置坐标，并在所述架空线路对应的地图中对所述隐患位置进行标记；所述双目摄像头的位置与所述双目摄像头的绝对位置坐标相对应。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述至少一个处理器还用于：

确定所述架空线路的正常图像，将所述正常图像和当前采集到的图像分别转换为对应的灰度图；所述正常图像为所述架空线路不存在安全隐患的图像；

计算各所述灰度图中所有像素的平均值；

将各所述灰度图中像素值大于所述平均值的像素值更新为1，所述像素值小于所述平均值的更新为0；

将所述正常图像和所述当前采集到的图像更新像素值后的像素值，按照预设方式进行排序，得到所述正常图像和所述当前采集到的图像各自对应的像素序列；

将所述像素序列进行汉明距离比较，得到所述正常图像和所述当前采集到的图像之间的相似度；

确定所述相似度是否低于预设阈值；

若是，则判断在当前拍照时刻的后若干相邻拍照时刻拍摄到的图像与所述正常图像的相似度是否低于预设阈值；

若是，确定当前架空线路存在安全隐患。

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