(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210502411.5 (22)申请日 2022.05.09 (71)申请人 上海倍肯智能科技有限公司 地址 200030 上海市徐汇区虹桥路3 33号1 幢409A室 (72)发明人 李正波　张永　吴纯泉　徐志红　 姜云升　 (74)专利代理 机构 石家庄开言知识产权代理事 务所(普通 合伙) 13127 专利代理师 段明静 (51)Int.Cl. G01B 11/00(2006.01) G01C 3/00(2006.01) G06T 7/246(2017.01) G06T 7/73(2017.01)G06K 9/62(2022.01) G06V 10/74(2022.01) (54)发明名称 一种双目视觉测距功能的线路监控装置及 系统 (57)摘要 本发明涉及输电线路导线的舞动检测领域， 提供了一种双目视觉测距功能的线路监控装置。 本发明将双目视觉技术和姿态传感的舞动技术 相结合， 实现对 舞动轨迹的实时监测和面对障碍 物的距离检测。 本发明可结合双目三维视觉测距 功能测量危险物 体到导线的距离， 结合导线舞动 的幅度， 可以进一步对舞动的危险程度进行判 断。 本发明采用先进的数字滤波技术， 能有效降 低测量噪声， 提高测量精度， 模块内部集成了姿 态解算器， 能够在动态环境下准确输出模块的当 前姿态。 通过算法进行导线舞动的轨迹曲线拟合 计算， 舞动严重时， 可通过装置上的摄像头对现 场情况进行抓拍图片和拍摄视频记录， 线路维护 人员根据APP软件可及时查看舞动预警信息、 现 场图片和实时视频等。 权利要求书3页 说明书9页 附图2页 CN 114894091 A 2022.08.12 CN 114894091 A 1.一种双目视 觉测距功能的线路监控 装置， 包括 其特征在于， 包括： 双目视觉测距模块： 用于对输电线路导线附近的危险物进行识别， 并在识别之后确定 危险物和输电线路导线的实时距离； 姿态检测模块： 用于通过姿态传感器对输电线路导线的姿态变化数据， 并确定输电线 路导线的舞动轨 迹； 检测报警模块： 用于根据所述实时距离和舞动轨迹， 判断输电线路导线是否会出现异 常， 并进行报警。 2.如权利要求1所述的一种双目视觉测距功能的线路监控装置， 其特征在于， 所述双目 视觉测距模块包括： 左视觉检测单元： 用于通过预设的第一双目摄像头， 在输电线路导线左侧获取输电线 路导线的左视图； 右视觉检测单元： 用于通过预设的第二双目摄像头， 在输电线路导线右侧获取输电线 路导线的右视图； 元素识别单元:用于对所述左视 图和右视 图上的场景元素进行识别， 并判断那些场景 元素为危险物； 标定单元： 用于在元素识别后， 对所述左视图和右视图上的场景元素进行标定， 生成标 定图片； 三维模型 单元： 用于根据所述左视图和右视图构建双目三维测距模型； 距离计算单元： 用于根据所述三维测距模型， 计算输电线路导线和目标危险物的实时 距离。 3.如权利要求2所述的一种双目视觉测距功能的线路监控装置， 其特征在于， 所述元素 识别单元包括： 场景确定子单元： 确定标准场景模型， 所述标准场景模型中包括至少一个元素和与所 述元素对应的属性信息； 其中， 所述元素包括： 环境元 素、 线缆元 素和危险物元 素； 数据库子单 元： 用于搭建元 素数据库， 构建识别模型， 确定存 储的元素信息数量； 其中， 所述元素信息包括元 素标识和对应的第一特 征信息； 识别子单元： 根据 所述左视图和右视图， 获取元素特征， 将所述元素特征输入识别模型 中， 以确定元 素识别结果； 其中， 所述元素识别结果包括： 危险物元 素识别和常规元 素识别； 所述元素识别结果包括至少一个元素信 息， 所述元素信 息中的各元素标识与 所述元素 数据库中的元 素对应； 危险物元素识别子单元： 根据 所述元素识别结果， 当识别结果中存在危险物元素时， 将 所述危险物元 素特征输入匹配模型中， 以确定多个元 素匹配结果， 其中， 所述多个元素匹配结果包括至少一个元素信 息， 且与所述危险物元素的特征信 息的匹 配度满足预定条件； 其中， 所述预定条件包括： 元素信 息的特征与危险物元素的匹配度超过百分之五十就定义为 危险物元 素的预定条件； 危险物识别单元： 用根据所述预定条件， 将满足所述预定条件的场景元素作为危险物权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114894091 A 2元素。 4.如权利要求2所述的一种双目视觉测距功能的线路监控装置， 其特征在于， 所述标定 单元包括： 元素属性识别子单 元： 接收所述左视图和右视图， 获取图像属性 参数值； 其中， 所述图像属性 参数值包括颜色参数值和轮廓参数值； 对比子单元： 将所述颜色参数值和轮廓 参数值分别与 预设颜色参数集合和轮廓 参数集 合进行对比： 其中， 若所述颜色参数值和轮廓 参数值分别有匹配的颜色和轮廓 参数时， 对能够匹配的场景 元素进行标定， 生成标定图片。 5.如权利要求4所述的一种双目视觉测距功能的线路监控装置， 其特征在于， 所述距离 计算单元包括： 关系确定子单元： 根据所述生成标定 图片， 确定第一双目摄像头中两个摄像头的第一 关系和第二双目摄 像头中两个 摄像头的第二关系； 投影子单元： 用于根据 所述第一关系和第二关系， 确定左视图和 右视图的内外参数， 并 将所述左视图和右视图投影到同一个平面上， 并将图像间对应的点约束到一条直线上， 生 成双目三维测距模型； 距离值计算单元： 用于根据 所述双目三维测距模型， 通过预设算法进行像素间匹配， 确 定像素间对应关系和视差值， 根据所述视差值， 确定输电线路导线和目标危险物的实时距 离。 6.如权利要求1所述的一种双目视觉测距功能的线路监控装置， 其特征在于， 所述姿态 检测模块包括： 数据采集单 元： 用于根据所述姿态传感器， 获取实时的姿态数据； 其中， 所述姿态数据包括： 输电线路导线在水平、 横向和竖直三个方向上的加速度值、 角速度 值和角度值 等； 轨迹计算： 用于根据 所述姿态数据， 建立输电线路导线的运行曲线， 并对所述运行曲线 进行拟合计算， 获取拟合计算结果； 其中， 所述拟合计算 为最小二乘法； 等级判断单元： 用于根据 所述拟合计算结果， 确定输电线路导线的舞动值， 并判断所述 舞动值得 预警等级； 其中， 所述预警等级又 舞动的幅度值确定 。 7.如权利要求6所述的一种双目视觉测距功能的线路监控装置， 其特征在于， 所述姿拟 合计算包括如下步骤： 将姿态数据的在三维坐标轴上离散化， 并确定 舞动周期， 周期数为N， 得到三维坐标(xi， yi， zi)， i的取值范围是1、 2、 3或4； xi表示第i个水平坐标； yi表示第i个纵 向坐标； zi表示第i 个竖直坐标； 将三维坐标进行最小二乘法拟合曲线， 得到最小二乘法拟合曲线方程式， 通过最小二 乘法拟合曲线方程式， 计算得到最小二乘法拟合曲线方程式的最大值和最小值； 根据最小二乘法拟合曲线方程式的最大值和最小值， 确定不同周期内拟合计算结果。 8.如权利要求1所述的一种双目视觉测距功能的线路监控装置， 其特征在于， 所述检测权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114894091 A 3