基于立体视觉测量技术的输电线交叉跨越测量系统

摘要

近年来，随着我国国民经济的发展和基础设施的完善，高压输电线路的规模逐渐增大，而输电线路间的并行与交叉跨越等问题日益严重。架空输电线路在长期运行中会滑动，且受高温影响导致热胀冷缩，这些影响因素会导致线间距发生改变，间距过小会引起相间闪络、电磁耦合严重等现象，使导线引雷特性、雷电屏蔽特性发生改变，电力系统运行异常，增加安全隐患。 目前，对高压架空输电线间距的测量主要采用超声全站仪、经纬仪、机载激光雷达测量等方法。随着科技的发展，一些新型的测量技术正在被研究，如输电线图像三维重建技术等，但这些方法都有很大的局限性，且测量误差大。输电线间距的测量难点是无法找到输电线间的最接近点，难以准确计算距离。因此研究快速、简便、高效、精确的输电线间距测量系统非常必要的，也是目前需要解决的重点问题。 本文研究设计了基于立体视觉测量技术的输电线交叉跨越测量系统，该系统包括测量装置、检测与测量终端两部分，做到了输电线的自动检测和线间距的测量。主要研究内容如下： 1、在第一部分的测量装置中，使用了S3C2440开发板，开发和搭建了ARM-linux 系统，设计 USB 相机驱动与以太网卡驱动程序，实现对输电线的图像采集和传输。 2、在第二部分的检测与测量终端软件设计中，在立体视觉测量技术基础上 改进链码算法，提出点搜索和线路合并算法，做到输电线的自动检测，准确获取待测线路的像素坐标。依据双目测距原理，建立了几何测量模型，在该模型中待测的两条线路无论是平行，还是交叉跨越，均可被准确测量。 3、实验室测量获得实验数据，优化检测算法和测量模型，并前往现场实际测量，测量结果验证了该系统的准确性与可靠性。 4、研制了双目相机的测量装置，设计完成了输电线交叉跨越测量系统，能够满足实际应用需求，且测量精度较高。

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