基于三维重构的导线覆冰监测方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103604419103604419A(43)申请公布日2014.02.26(21)申请号201310597929.2H02J13/00(2006.01)(22)申请日2013.11.21(71)申请人中国科学院西安光学精密机械研究所地址710119陕西省西安市高新区新型工业园信息大道17号(72)发明人曹世康李东坚董晓娜王伟蔺辉张伟刚(74)专利代理机构西安智邦专利商标代理有限公司61211代理人姚敏杰(51)Int.Cl.G01C11/00(2006.01)G08C17/02(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图2页附图2页(54)发明名称基于三维重构的导线覆冰监测方法及系统(57)摘要一种基于三维重构的导线覆冰监测方法及系统，该方法包括：1）安装两个不同位置且呈一定角度的摄像机对待测导线进行成像，得到待测导线边界轮廓；2）采集在覆冰情况下所拍摄的待测导线的覆冰图像；3）处理由两个摄像机从不同角度获取同一段线路的覆冰图像，使覆冰线路上的同一点在两幅图像中的像点呈现不同的视觉位置，根据摄像机成像原理得到两像点间的几何关系，进而计算出该点的三维坐标；4）通过获得大量特征点的三维坐标数据重建线路覆冰的三维模型；5）将线路覆冰的三维模型与待测导线边界轮廓进行比较，计算得到覆冰厚度。本发明提供了一种可对覆冰进行远程实时监控的基于三维重构的导线覆冰监测方法及系统。CN103604419ACN103649ACN103604419A权利要求书1/1页1.一种基于三维重构的导线覆冰监测方法，其特征在于：所述基于三维重构的导线覆冰监测方法包括以下步骤：1）安装两个不同位置且呈一定角度的摄像机对待测导线进行成像，得到待测导线边界轮廓；所述两个摄像机采用光轴上下平行且基线共线的位置进行布置；2）采集步骤1）中已经建立好的两个摄像机在覆冰情况下所拍摄的待测导线的覆冰图像；3）利用基于视差原理的双目立体视觉方法处理步骤2）中由两个摄像机从不同角度获取同一段线路的覆冰图像，使覆冰线路上的同一点在两幅图像中的像点呈现不同的视觉位置，根据摄像机成像原理得到两像点间的几何关系，进而计算出该点的三维坐标；4）通过获得大量特征点的三维坐标数据重建线路覆冰的三维模型；5）将步骤4）中所得到的线路覆冰的三维模型与步骤1）中所得到的待测导线边界轮廓进行比较，计算得到覆冰厚度。2.根据权利要求1所述的基于三维重构的导线覆冰监测方法，其特征在于：所述基于三维重构的导线覆冰监测方法在步骤5）之后还包括：6）通过微气象传感器采集的覆冰气象环境信息以及覆冰厚度计算给出预警信息；7）对覆冰图像进行JPEG压缩；8）将经过压缩后的的覆冰图像以及步骤6）所得到的预警信息通过无线传输单元把数据和图像发送到监控中心。3.一种用于实现权利要求1或2所述的基于三维重构的导线覆冰监测方法的监测系统，其特征在于：所述监测系统包括中央处理器、图像采集单元以及电源；所述电源以及中央处理器分别与图像采集单元相连。4.根据权利要求3所述的监测系统，其特征在于：所述图像采集单元包括第一摄像机、第一解码芯片、第二摄像机、第二解码芯片以及快门；所述第一摄像机通过第一解码芯片接入中央处理器；所述第二摄像机通过第二解码芯片接入中央处理器；所述快门接入中央处理器；所述第一摄像机以及第二摄像机均是CCD摄像机。5.根据权利要求4所述的监测系统，其特征在于：所述第一摄像机与第二摄像机交叉设置在待测导线两侧。6.根据权利要求5所述的监测系统，其特征在于：所述第一摄像机与第二摄像机的光轴上下平行且基线共线。7.根据权利要求3或4或5或6所述的监测系统，其特征在于：所述监测系统还包括微气象信息采集单元以及A/D转换器；所述微气象信息采集单元通过A/D转换器接入中央处理器。8.根据权利要求7所述的监测系统，其特征在于：所述微气象信息采集单元是湿度传感器、风速传感器、风向传感器以及雨量传感器的一种或其组合。9.根据权利要求8所述的监测系统，其特征在于：所述监测系统还包括与中央处理器相连的GPRS无线传输单元。10.根据权利要求3所述的监测系统，其特征在于：所述中央处理器是基于DSP芯片所形成的。2CN103604419A说明书1/4页基于三维重构的导线覆冰监测方法及系统技术领域[0001]本发明属于电力系统覆冰在线监测技术领域，涉及一种导线覆冰监测方法及系统，尤其涉及一种基于三维重构的导线覆冰监测方法及系统。技术背景[0002]在输变电系统中，输电线路的覆冰现象十分普遍。覆冰可以引起导线舞动、杆塔倾斜、倒杆（塔）、断线及绝缘子闪络等重大事故，严重威胁电力系统的安全运行。开展覆冰在线监测技术的研究，并