(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 202210320290.2 (22)申请日 2022.03.29 (71)申请人 山东信通电子股份有限公司 地址 255088 山东省淄博市高新区柳毅山 路18号 (72)发明人 王成　蔡富东　孔志强　朱荣俊　 刘晓庆　 (74)专利代理 机构 北京君慧知识产权代理事务 所(普通合伙) 11716 专利代理师 肖鹏 (51)Int.Cl. G08B 21/02(2006.01) G08B 7/06(2006.01) G08B 31/00(2006.01) H04N 5/232(2006.01)G01S 17/08(2006.01) G06T 7/73(2017.01) G06T 7/80(2017.01) G06V 20/52(2022.01) (54)发明名称 一种具有测距功能的输电线路图像监测方 法及装置 (57)摘要 本发明公开了一种具有测距功能的输电线 路图像监测方法及装置， 属于图像监测技术领 域， 用于解决现有的输电线路图像监测设备不能 准确地测量目标物与导线的安全距离， 无法实时 监测目标物距离到导线的距离， 影 响输电安全的 技术问题。 方法包括： 获取云台摄像机的监拍区 域图像， 并对获取的监拍区域图像进行目标物识 别； 控制云台摄像机， 以使目标物存在于云台摄 像机监拍区域的中心位置； 计算目标物与云台摄 像机之间的直线距离， 得到中心距离； 获取与云 台摄像机安装于同一壳体内的陀螺仪的当前角 度， 得到目标物角度集； 根据中心距离以及 目标 角度集， 得到目标物与输电线路之间的真实距 离； 将真实距离与安全距离进行比对， 实现对输 电线路安全的预警。 权利要求书3页 说明书8页 附图3页 CN 114898523 A 2022.08.12 CN 114898523 A 1.一种具有测距 功能的输电线路图像监测方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 基于预设时间间隔， 获取云台摄像机的监拍区域图像， 并对获取的所述监拍区域图像 进行目标物 识别； 控制所述云台摄像机转动， 以使所述目标物存在于所述云台摄像机监拍区域的中心位 置； 计算所述目标物与所述云台摄 像机之间的直线距离， 得到中心 距离； 获取与所述云台摄 像机安装于同一壳体内的 陀螺仪的当前角度， 得到目标物角度集； 根据所述中心距离以及所述目标角度集， 得到所述目标物与输电线路之间的真实距 离； 将所述真实距离与预设安全距离进行比对， 实现对输电线路安全的预警。 2.根据权利要求1所述的一种具有测距功能的输电线路图像监测方法， 其特征在于， 基 于预设时间间隔， 获取云台摄像机的监拍区域图像， 并对获取的所述监拍区域图像进行目 标物识别， 具体包括： 对所述监拍区域图像进行 灰度处理， 得到灰度图像； 通过中值滤波器， 对所述灰度图像进行非线性滤波处 理， 得到初始滤波图像； 根据预设自适应阈值， 将待识别的目标图像从所述初始滤波图像背景中分割出来， 得 到目标分割图像； 将所述目标分割图像的像素中心点与相邻的若干像素点进行灰度的比较， 并将亮暗变 化明显的特 征点进行 标记， 得到对比特 征； 根据离散的二维数字图像的阶矩， 提取所述对比特征中的不变矩特征； 其中， 所述不变 矩特征具有稳定性以及可分性； 基于预设特征库中的每一特征的特征元方差， 将所述特征元方差的倒数与 所述不变矩 特征进行计算， 得到识别特 征向量； 根据所述识别特 征向量， 对所述目标分割图像进行目标物 识别， 确定出 所述目标物。 3.根据权利要求1所述的一种具有测距功能的输电线路图像监测方法， 其特征在于， 所 述控制所述云台摄像机转动， 以使所述目标物存在于所述云台摄像机监拍区域的中心位 置； 并计算所述目标物与所述云台摄 像机之间的直线距离， 得到中心 距离， 具体包括： 在二维坐标系中， 确定所述目标物在所述监拍区域图像中的位置坐标， 并确定所述监 拍区域图像中心点的位置坐标； 根据所述目标物的位置坐标与所述监拍区域图像中心点的位置坐标， 确定所述目标物 偏离所述 监拍区域图像中心点的横坐标差值与纵坐标差值； 通过 得到所述云台的横向旋转角度n1； 其中， b为所述 云台摄像机的横向 视野角， Δx为所述横坐标差值的绝对值， x1为所述监拍区域图像中心点的横坐标； 若所述横坐标差值大于0， 则控制所述云台向右转动所述横向旋转角度， 若所述横坐标 差值小于 0， 则控制所述云台向左转动所述横向旋转角度； 通过 得到所述云台的纵向旋转角度n2； 其中， c为所述云台摄像机的纵向 视野角， Δy为所述纵坐标差值的绝对值， y1为所述输电线路中心点的纵坐标；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114898523 A 2若所述纵坐标差值大于0， 则控制所述云台向上转动所述纵向旋转角度， 若所述纵坐标 差值小于 0， 则控制所述云台向下转动所述纵向旋转角度； 控制所述云台， 根据计算出的横向旋转角度以及纵向旋转角度进行转动， 以使所述监 拍区域图像中的所述目标物 移动到所述 监拍区域图像中心位置的图像方框内； 通过所述云台摄像机 内嵌的激光雷达测距模块， 对处在所述图像方框 内所述目标物的 中心点与所述云台摄 像机之间进行距离测量， 得到所述中心 距离。 4.根据权利要求1所述的一种具有测距功能的输电线路图像监测方法， 其特征在于， 获 取与所述云台摄像机安装于同一壳体内的陀螺仪的当前角度， 得到目标物角度集， 具体包 括： 若所述目标物在所述输电线路的正下方， 则通过所述陀螺仪， 获取所述云台摄像机与 所述目标物的连线与水平面的夹角， 得到第一角度； 若所述目标物在所述输电线路的侧下方， 则通过所述陀螺仪， 获取所述云台摄像机与 所述目标物的连线与预设平面的夹角， 得到第二角度； 其中， 所述预设平面指所述输电杆塔 与所述输电线路构成的平面； 其中， 所述第一角度以及所述第二角度均属于所述目标角度集。 5.根据权利要求4所述的一种具有测距功能的输电线路图像监测方法， 其特征在于， 获 取与所述云台摄像机安装于同一壳体内的陀螺仪的当前角度， 得到目标物角度集， 具体包 括： 通过所述陀螺仪， 获取所述云台摄像机与 所述目标物的连线与 水平面的法 向量之间的 夹角， 得到第三角度； 其中， 所述第三角度也属于所述目标角度集。 6.根据权利要求4所述的一种具有测距功能的输电线路图像监测方法， 其特征在于， 根 据所述中心距离以及所述 目标角度集， 得到所述 目标物与输电线路之间的真实距离， 具体 包括： 若所述目标物在所述输电线路的正下方， 则对所述中心距离的数值与 所述目标物的图 像方框大小 进行的比例换算， 得到处于所述中心 距离下的所述目标物的真实高度； 将所述中心距离与所述第一角度进行计算， 得到补齐高度； 并将所述真实高度与所述 补齐高度进行相加计算， 得到所述目标物在所述输电线路正下 方的所述真实距离； 若所述目标物在所述输电线路的侧下方时， 则通过所述中心距离与 所述第二角度进行 计算， 得到水平 距离； 根据预设的输电线路弧垂对照表， 确定所述输电线路与 所述目标物距离最近点的第 一 实际垂直高度； 对所述第一实际垂直高度以及所述水平距离进行计算， 得到所述目标物与 所述输电线 路之间的所述真实距离 。 7.根据权利要求6所述的一种具有测距功能的输电线路图像监测方法， 其特征在于， 将 所述真实距离与预设安全距离进行比对， 实现对输电线路安全的预警， 具体包括： 若所述目标物在所述输电线路的正下方， 通过预设的所述输电线路弧垂对照表， 确定 出所述输电线路与所述目标物 距离最近的点的第二实际垂直高度； 根据所述第 二实际垂直高度， 与 所述目标物在所述输电线路正下方的真实距离进行对 比计算， 得到第一差值距离；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114898523 A 3