一种基于远程激光的弧垂测量方法及系统与流程

1.本发明涉及检测技术领域，尤其是涉及一种基于远程激光的弧垂测量方法及系统。


背景技术：

2.检测架空输电线路温度、弧垂等数据，准确获取导线状态、环境参量，实现导线负载能力评估与校验，为输电线路容量调整提供基础数据对于保证架空输电线路的安全、乃至整个电力系统的安全运行具有重要意义。
3.目前对于输电线路状态检测多数采用的方法是人工巡检的方法，电网运行维护部门每年都要投入大量的人力、物力、财力对输电线路进行周期性巡检，存在可靠性差、劳动强度大等不足。
4.随着技术的发展，非接触测量方式开始兴起，目前有声学测量法、磁学测量法、x射线扫描法、电涡流测量法、结构光法和激光测距法等方式，其中激光测距设备的小型化和智能化，使激光测距法的应用场景越来越广泛。
5.但是激光测距法生成的数据在处理方式上，还需要进一步研究，例如目前有使用无人机携带激光设备的方式，但是在电场干扰下，无人机的飞行、数据精度和图传等都会受到影响；使用地面激光设备时对于架空输电线路的动态追踪和数据标定，目前还处于研究阶段。


技术实现要素：

6.为了解决电场干扰对无人机和传感器造成的控制和数据精度问题，本发明提供一种基于远程激光的弧垂测量方法及系统，在固定位置处使用图像追踪与激光建模分析的方式对架空线缆的弧垂进行测量，这种方式可以实现对处于动态的架空线缆进行弧垂测量，在降低测量难度的同时提高了测量的自动化程度和检测率。
7.本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：第一方面，本发明提供了一种基于远程激光的弧垂测量方法，包括：响应于获取到的图像，对图像进行解析，得到图像中的架空线缆，记为测量对象；对测量对象进行激光检测，得到测量对象的三维点云数据组，三维点云数据组生成过程中，采集夹角固定；使用三维点云数据组构建测量曲面；以测量曲面的边缘为参考得到测量曲面的中心曲线；移动采集夹角并得到多条中心曲线；以及按照顺序序列上的生成顺序将多条中心曲线融合，得到测量曲线并根据测量曲线计算架空线缆的弧垂。
8.在第一方面的一种可能的实现方式中，一个测量对象的三维点云数据组中包括测量对象的多个往复移动过程。
9.在第一方面的一种可能的实现方式中，顺序序列上任意两个三维点云数据组存在重合区域。
10.在第一方面的一种可能的实现方式中，使用三维点云数据组构建测量曲面包括：构建多个平面组，每个平面组包括多个互相平行的平面；使用平面组对三维点云数据组中的数据点进行筛选，每次筛选过程中，平面组的一个平面筛选得到一组数据点，记为使用数据点组；以及使用得到的多组使用数据点组构建测量曲面；其中，每次筛选过程中，平面组均转动一个角度，测量曲面包括两条曲线段和两条由至少一条曲线段组成的线段。
11.在第一方面的一种可能的实现方式中，以测量曲面的边缘为参考得到测量曲面的中心曲线包括：在测量曲面的两条曲线段之间构建多个筛选平面并计算测量曲面中的两条线段位于任意两个相邻筛选平面之间部分的对称度；转动筛选平面，至测量曲面中的两条线段位于任意两个相邻筛选平面之间部分的对称度符合要求或者有超过设定占比的位于任意两个相邻筛选平面之间部分的对称度符合要求；得到垂直于全部筛选平面的对称平面；使用对称平面对测量曲面中的数据点进行筛选，得到一组中心曲线数据点组；以及使用多个中心曲线数据点组绘制测量曲面的中心曲线。
12.在第一方面的一种可能的实现方式中，对图像进行解析包括：将图像进行灰度处理，得到图像的灰度图；以及根据色差识别图像中的架空线缆，记为测量对象。
13.在第一方面的一种可能的实现方式中，当灰度图中的架空线缆存在重合时，还包括：将灰度图中的架空线缆分为重合段与非重合段；计算与非重合段的距离；使用距离对架空线缆的重合段进行分解，得到多个分离段；以及根据距离将分离段分为目标分离段与非目标分离段，将目标分离段与非重合段进行融合。
14.第二方面，本发明提供了一种基于远程激光的弧垂测量装置，包括：图像解析单元，用于响应于获取到的图像，对图像进行解析，得到图像中的架空线缆，记为测量对象；对象检测单元，用于对测量对象进行激光检测，得到测量对象的三维点云数据组，三维点云数据组生成过程中，采集夹角固定；第一处理单元，用于使用三维点云数据组构建测量曲面；第二处理单元，用于以测量曲面的边缘为参考得到测量曲面的中心曲线；第三处理单元，用于移动采集夹角并得到多条中心曲线；以及第四处理单元，用于按照顺序序列上的生成顺序将多条中心曲线融合，得到测量
曲线并根据测量曲线计算架空线缆的弧垂。
15.第三方面，本发明提供了一种基于远程激光的弧垂测量系统，所述系统包括：一个或多个存储器，用于存储指令；以及一个或多个处理器，用于从所述存储器中调用并运行所述指令，执行如第一方面及第一方面任意可能的实现方式中所述的方法。
16.第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括：程序，当所述程序被处理器运行时，如第一方面及第一方面任意可能的实现方式中所述的方法被执行。
17.第五方面，本发明提供了一种计算机程序产品，包括程序指令，当所述程序指令被计算设备运行时，如第一方面及第一方面任意可能的实现方式中所述的方法被执行。
18.第六方面，本发明提供了一种芯片系统，该芯片系统包括处理器，用于实现上述各方面中所涉及的功能，例如，生成，接收，发送，或处理上述方法中所涉及的数据和/或信息。
19.该芯片系统，可以由芯片构成，也可以包括芯片和其他分立器件。
20.在一种可能的设计中，该芯片系统还包括存储器，该存储器，用于保存必要的程序指令和数据。该处理器和该存储器可以解耦，分别设置在不同的设备上，通过有线或者无线的方式连接，或者处理器和该存储器也可以耦合在同一个设备上。
21.采用上述技术方案所产生的有益效果在于：整体而言，本技术提供的基于远程激光的弧垂测量方法及系统，实现了在对空中处于摆动状态的架空线缆的动态建模，实现了对处于摆动状态的架空线缆的弧垂测量，同时借助于图像追踪技术，实现了整个测量过程中的全自动化。测量过程中会自动识别架空线缆的走向并进行数据采集和分析，在降低测量难度的同时提高了测量的自动化程度和检测率。
附图说明
22.图1是本发明提供的一种弧垂测量方法的步骤流程示意框图。
23.图2是本发明提供的一种激光雷达的采集范围夹角在测量过程中的移动示意图。
24.图3是本发明提供的第一种两条中心曲线的融合过程示意图。
25.图4是本发明提供的第二种两条中心曲线的融合过程示意图。
26.图5是本发明提供的第三种两条中心曲线的融合过程示意图。
27.图6是本发明提供的一种得到使用数据点组的原理性示意图。
28.图7是本发明提供的一种平面组中的平面转动时的示意图。
29.图8是本发明提供的一种以测量曲面的边缘为参考得到测量曲面的中心曲线的步骤流程示意框图。
30.图9是本发明提供的一种以测量曲面的边缘为参考得到测量曲面的原理性示意图。
具体实施方式
31.以下结合附图，对本发明中的技术方案作进一步详细说明。
32.本发明公开的基于远程激光的弧垂测量方法，应用于测量终端，测量终端主要分为三个部分、分别是激光雷达、图像采集器和数据处理器，激光雷达负责生成三维点云数据，图像采集器负责生成图像数据，三维点云数据和图像数据均交由数据处理器进行分析和处理。
33.本发明公开的基于远程激光的弧垂测量方法，主要应用于野外的架空线缆弧垂测量，检测过程中，首先需要在地面处架设测量终端，架设位置处选择在视野较为开阔的区域。测量终端开启后，转为自动工作状态，图像采集器对空中的架空线缆进行追踪，然后使用激光雷达采集相关数据。
34.本发明公开了一种基于远程激光的弧垂测量方法，请参阅图1，方法包括以下步骤：s101，响应于获取到的图像，对图像进行解析，得到图像中的架空线缆，记为测量对象；s102，对测量对象进行激光检测，得到测量对象的三维点云数据组，三维点云数据组生成过程中，采集夹角固定；s103，使用三维点云数据组构建测量曲面；s104，以测量曲面的边缘为参考得到测量曲面的中心曲线；s105，移动采集夹角并得到多条中心曲线；以及s106，按照顺序序列上的生成顺序将多条中心曲线融合，得到测量曲线并根据测量曲线计算架空线缆的弧垂。
35.具体而言，在步骤s101中，测量终端会首先获取到图像，然后对图像进行解析，解析的目的是得到图像中的架空线缆，对于图像中的架空线缆，此处将其记为测量对象。
36.测量终端启动后，会首先得到一张图像，然后对图像进行分析，在一些可能的实现方式中，分析过程如下，首先将图像中包含的对象分离出来，然后确定对象的类别。
37.在实际的场景中，对象一般包括架空线缆、铁塔、天空、地面和地面附着物几类，分离对象的过程可以先将图像进行灰度处理，然后得到图像中各种对象的轮廓，最后根据轮廓来确定对象的类别。
38.当图像中没有架空线缆时，测量终端会首先在竖直方向上移动，找到架空线缆，然后再沿着检测轨迹移动，也就是沿着架空线缆的走向移动。
39.在步骤s102中，对测量对象进行激光检测，得到测量对象的三维点云数据组，每一次的三维点云数据组生成过程中，采集夹角固定，如图2所示，例如激光雷达的采集范围夹角是30度，在本发明的一次采集过程中，使用的激光雷达的采集范围夹角是20度。
40.这种方式的目的是适当缩小激光雷达的采集范围夹角，使数据具有连贯性。也就是顺序序列上任意两个三维点云数据组存在重合区域。应理解，在整个检测过程中，激光雷达会沿着架空线缆的走向移动，并且需要没移动一次就停留一段时间，因此需要顺序序列上任意两个三维点云数据组在空间范围上存在重合区域，用以使三维点云数据组能够对被检测的架空线缆形成全覆盖。
41.在步骤s103中，会使用三维点云数据组构建测量曲面，此处以一组三维点云数据组的生成与处理过程进行举例，在一组三维点云数据组的生成过程中，测量对象会出现多个往复移动过程，此处的测量对象指的是一段架空线缆，该段架空线缆在空中因为受到风
力而出现晃动，晃动会导致该段架空线缆处于活动状态，因此需要对其移动过程进行动态测量。
42.动态测量会产生多个子数据组，这些子数据组共同组成一组三维点云数据组，对于一组三维点云数据组，首先将其在三维坐标系中进行显示，三维坐标系中的定点就是测量终端所在位置处。
43.使用一组三维点云数据组可以构建一个测量曲面，该测量曲面表征一段处于活动状态的架空线缆在空间内移动时的移动轨迹范围。
44.接着在步骤s104中，以测量曲面的边缘为参考得到测量曲面的中心曲线，此处的中心曲线指的是该段段处于活动状态的架空线缆上的各处再位于其摆动轨迹上的最低点组成的曲线，该曲线称为曲面的中心曲线。
45.然后在步骤s105中移动采集夹角并得到多条中心曲线，最后在步骤s106中按照顺序序列上的生成顺序将多条中心曲线融合，得到测量曲线，并根据测量曲线计算架空线缆的弧垂。
46.对于多条中心曲线的融合，使用如下方式进行处理，此处为了描述方便，将中心曲线的两端分别称为始端和末端，两条相邻的中心曲线，需要将其中一条中心曲线的末端和另一条中心曲线的始端融合，方式如下：第一种融合方式是移动其中一条中心曲线的末端与另一条中心曲线的始端融合，如图3所示；第二种融合方式是移动其中一条中心曲线的始端与另一条中心曲线的末端融合，如图4所示；第三种方式是以其中一条中心曲线的末端和另一条中心曲线的始端为基准建立一个圆并将其中一条中心曲线的末端和另一条中心曲线的始端同时移动至该圆的圆心处，如图5所示。
47.在一些例子中，使用三维点云数据组构建测量曲面包括以下步骤：s201，构建多个平面组，每个平面组包括多个互相平行的平面；s202，使用平面组对三维点云数据组中的数据点进行筛选，每次筛选过程中，平面组的一个平面筛选得到一组数据点，记为使用数据点组；以及s203，使用得到的多组使用数据点组构建测量曲面；其中，每次筛选过程中，平面组均转动一个角度，测量曲面包括两条曲线段和两条由至少一条曲线段组成的线段。
48.在步骤s201中，请参阅图6，会首先构建多个平面组，每个平面组包括多个互相平行的平面，平面组中平面的作用是对三维点云数据组中的数据点进行筛选。应理解，架空线缆具有直径，这会导致基于架空线缆生成的三维点云数据组中的数据点在空间范围内分布，同时由于架空线缆与测量终端的相对位置变化，会使在不同位置处的参与生成数据点的架空线缆的表面发生变化。
49.因此在本发明中，通过平面组来对三维点云数据组中的数据点进行筛选，每次筛选过程中，平面组的一个平面筛选得到一组数据点，记为使用数据点组。平面组的一个平面在筛选过程中，三维点云数据组中的数据点会直接落在平面上，或者与平面的最小直线距离小于要求距离，这两种情况中出现的数据点均被纳入到使用数据点组中。
50.同时，每一次的筛选过程中，平面组均转动一个角度，如图7所示，用以对三维点云数据组中的数据点进行更加客观的筛选。因为在一个特定的角度上，某个数据点可以被筛选到，但是当平面组中的平面角度发生变化后，该数据点可能无法被筛选到。
51.经过平面组的多次筛选，可以统计使用数据点组中每一个数据点的出现次数，然后将不符合要求（出现次数小于要求次数）的数据点筛除，用以得到更加准确的测量曲面，也就是步骤s203中的内容。
52.测量曲面由两条曲线段和两条由至少一条曲线段组成的线段。测量曲面中的两条曲线段基于激光雷达生成，在前述内容中提到，激光雷达的采集夹角固定，这就意味着激光雷达在一个位置停留时，可以使用两个具有一个固定夹角的面来表示激光雷达的采集夹角，这两个面对应测量曲面上的两条曲线段。
53.对于两条由至少一条曲线段组成的线段，则对应了该段架空线缆在空中摇晃过程中的边界，因为激光雷达与架空线缆的错位问题，会导致这两条由至少一条曲线段组成的线段的长度不同。
54.请参阅图8，以测量曲面的边缘为参考得到测量曲面的中心曲线包括如下步骤：s301，在测量曲面的两条曲线段之间构建多个筛选平面并计算测量曲面中的两条线段位于任意两个相邻筛选平面之间部分的对称度；s302，转动筛选平面，至测量曲面中的两条线段位于任意两个相邻筛选平面之间部分的对称度符合要求或者有超过设定占比的位于任意两个相邻筛选平面之间部分的对称度符合要求；s303，得到垂直于全部筛选平面的对称平面；s304，使用对称平面对测量曲面中的数据点进行筛选，得到一组中心曲线数据点组；以及s305，使用多个中心曲线数据点组绘制测量曲面的中心曲线。
55.在步骤s301中，首先在测量曲面的两条曲线段之间构建多个筛选平面并计算测量曲面中的两条线段位于任意两个相邻筛选平面之间部分的对称度，在一些可能的实现方式中，计算对称度的方式如下：在两个相邻的筛选平面之间首选设计一条垂线，垂线垂直于这两个相邻的筛选平面，接着在测量曲面中的两条线段位于这两个相邻的筛选平面之间的部分上选取多组点，然后计算每一组点到垂线的最小直线距离是否相等并计算一组点的连线与垂线的夹角。
56.在上述过程中，还需要同时移动垂线，使每一组点到垂线的最小直线距离相等并使一组点的连线垂直于垂线。
57.在步骤s302中，会转动筛选平面，使每一组点到垂线的最小直线距离相等并使一组点的连线垂直于垂线，转动筛选平面与移动垂线同时进行。目的是使测量曲面中的两条线段位于任意两个相邻筛选平面之间部分的对称度符合要求或者有超过设定占比的位于任意两个相邻筛选平面之间部分的对称度符合要求。
58.请参阅图9，经过上述方式处理后，在步骤s303中得到一个垂直于全部筛选平面的对称平面，然后使用对称平面对测量曲面中的数据点进行筛选，得到一组中心曲线数据点组，中心曲线数据点组中数据点落在对称平面上或者到对称平面的最小直线距离小于等于要求距离。
59.最后在步骤s305中使用多个中心曲线数据点组绘制测量曲面的中心曲线。
60.整体而言，步骤s301至步骤s305中的内容，是要找出一个边缘不规则的曲面的中心线或者说中心面，然后使用该中心线或者说中心面得到该测量曲面的中心曲线，测量曲面的中心曲线上的点均可以认为是垂直于测量曲面的中心曲线的面与测量曲面交界处的点。
61.对图像进行解析的步骤如下：s401，将图像进行灰度处理，得到图像的灰度图；以及s402，根据色差识别图像中的架空线缆，记为测量对象。
62.该部分内容在前述内容中进行了陈述，此处不再赘述。
63.当然，在实际情况中，还可能出现空中出现多条架空线缆的情况，也就是在灰度图中的架空线缆存在重合，针对于这种情况，使用如下方式进行处理：s501，将灰度图中的架空线缆分为重合段与非重合段；s502，计算与非重合段的距离；s503，使用距离对架空线缆的重合段进行分解，得到多个分离段；以及s504，根据距离将分离段分为目标分离段与非目标分离段，将目标分离段与非重合段进行融合。
64.在步骤s501至步骤s504中，首先会将灰度图中的架空线缆进行分段，分别是重合段与非重合段，然后使用距离对架空线缆的重合段进行分解，目标分离段与非目标分离段，目标分离段与非目标分离段的区别是是否在距离上符合要求。
65.因为目标分离段与非重合段应当是基于同一条架空线缆生成。
66.最后目标分离段与非重合段进行融合，得到需要进行追踪的架空线缆。
67.本发明还提供了一种基于远程激光的弧垂测量装置，包括：图像解析单元，用于响应于获取到的图像，对图像进行解析，得到图像中的架空线缆，记为测量对象；对象检测单元，用于对测量对象进行激光检测，得到测量对象的三维点云数据组，三维点云数据组生成过程中，采集夹角固定；第一处理单元，用于使用三维点云数据组构建测量曲面；第二处理单元，用于以测量曲面的边缘为参考得到测量曲面的中心曲线；第三处理单元，用于移动采集夹角并得到多条中心曲线；以及第四处理单元，用于按照顺序序列上的生成顺序将多条中心曲线融合，得到测量曲线并根据测量曲线计算架空线缆的弧垂。
68.进一步地，一个测量对象的三维点云数据组中包括测量对象的多个往复移动过程。
69.进一步地，顺序序列上任意两个三维点云数据组存在重合区域。
70.进一步地，还包括：第一构建单元，用于构建多个平面组，每个平面组包括多个互相平行的平面；第一筛选单元，用于使用平面组对三维点云数据组中的数据点进行筛选，每次筛选过程中，平面组的一个平面筛选得到一组数据点，记为使用数据点组；以及第二构建单元，用于使用得到的多组使用数据点组构建测量曲面；
其中，每次筛选过程中，平面组均转动一个角度，测量曲面包括两条曲线段和两条由至少一条曲线段组成的线段。
71.进一步地，还包括：构建与处理单元，用于在测量曲面的两条曲线段之间构建多个筛选平面并计算测量曲面中的两条线段位于任意两个相邻筛选平面之间部分的对称度；调整与处理单元，用于转动筛选平面，至测量曲面中的两条线段位于任意两个相邻筛选平面之间部分的对称度符合要求或者有超过设定占比的位于任意两个相邻筛选平面之间部分的对称度符合要求；第五处理单元，用于得到垂直于全部筛选平面的对称平面；第二筛选单元，用于使用对称平面对测量曲面中的数据点进行筛选，得到一组中心曲线数据点组；以及第六处理单元，用于使用多个中心曲线数据点组绘制测量曲面的中心曲线。
72.进一步地，还包括：第一图像处理单元，用于将图像进行灰度处理，得到图像的灰度图；以及对象识别单元，用于根据色差识别图像中的架空线缆，记为测量对象。
73.进一步地，还包括：第二图像处理单元，用于将灰度图中的架空线缆分为重合段与非重合段；对象计算单元，用于计算与非重合段的距离；对象分离单元，用于使用距离对架空线缆的重合段进行分解，得到多个分离段；以及第七处理单元，用于根据距离将分离段分为目标分离段与非目标分离段，将目标分离段与非重合段进行融合。
74.在一个例子中，以上任一装置中的单元可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个专用集成电路(application specific integratedcircuit，asic)，或，一个或多个数字信号处理器(digital signal processor，dsp)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(fieldprogrammable gate array，fpga)，或这些集成电路形式中至少两种的组合。
75.再如，当装置中的单元可以通过处理元件调度程序的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(central processing unit，cpu)或其它可以调用程序的处理器。再如，这些单元可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，soc)的形式实现。
76.在本发明中可能出现的对各种消息/信息/设备/网元/系统/装置/动作/操作/流程/概念等各类客体进行了赋名，可以理解的是，这些具体的名称并不构成对相关客体的限定，所赋名称可随着场景，语境或者使用习惯等因素而变更，对本发明中技术术语的技术含义的理解，应主要从其在技术方案中所体现/执行的功能和技术效果来确定。
77.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
78.在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的
划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
79.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
80.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
81.还应理解，在本发明的各个实施例中，第一、第二等只是为了表示多个对象是不同的。例如第一时间窗和第二时间窗只是为了表示出不同的时间窗。而不应该对时间窗的本身产生任何影响，上述的第一、第二等不应该对本发明的实施例造成任何限制。
82.还应理解，在本发明的各个实施例中，如果没有特殊说明以及逻辑冲突，不同的实施例之间的术语和/或描述具有一致性、且可以相互引用，不同的实施例中的技术特征根据其内在的逻辑关系可以组合形成新的实施例。
83.所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个计算机可读存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的计算机可读存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
84.本发明还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括指令，当该指令被执行时，以使得该弧垂测量系统执行对应于上述方法的弧垂测量系统的操作。
85.本发明还提供了一种基于远程激光的弧垂测量系统，所述系统包括：一个或多个存储器，用于存储指令；以及一个或多个处理器，用于从所述存储器中调用并运行所述指令，执行如上述内容中所述的方法。
86.本发明还提供了一种芯片系统，该芯片系统包括处理器，用于实现上述内容中所涉及的功能，例如，生成，接收，发送，或处理上述方法中所涉及的数据和/或信息。
87.该芯片系统，可以由芯片构成，也可以包括芯片和其他分立器件。
88.上述任一处提到的处理器，可以是一个cpu，微处理器，asic，或一个或多个用于控制上述的反馈信息传输的方法的程序执行的集成电路。
89.在一种可能的设计中，该芯片系统还包括存储器，该存储器，用于保存必要的程序
指令和数据。该处理器和该存储器可以解耦，分别设置在不同的设备上，通过有线或者无线的方式连接，以支持该芯片系统实现上述实施例中的各种功能。或者，该处理器和该存储器也可以耦合在同一个设备上。
90.可选地，该计算机指令被存储在存储器中。
91.可选地，该存储器为该芯片内的存储单元，如寄存器、缓存等，该存储器还可以是该终端内的位于该芯片外部的存储单元，如rom或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，ram等。
92.可以理解，本发明中的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。
93.非易失性存储器可以是rom、可编程只读存储器(programmable rom，prom)、可擦除可编程只读存储器(erasableprom，eprom)、电可擦除可编程只读存储器(electrically eprom，eeprom)或闪存。
94.易失性存储器可以是ram，其用作外部高速缓存。ram有多种不同的类型，例如静态随机存取存储器(static ram，sram)、动态随机存取存储器(dynamic ram，dram)、同步动态随机存取存储器(synchronous dram，sdram)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(doubledata rate sdram，ddr sdram)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced sdram，esdram)、同步连接动态随机存取存储器(synch link dram，sldram)和直接内存总线随机存取存储器。
95.本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于远程激光的弧垂测量方法，其特征在于，包括：响应于获取到的图像，对图像进行解析，得到图像中的架空线缆，记为测量对象；对测量对象进行激光检测，得到测量对象的三维点云数据组，三维点云数据组生成过程中，采集夹角固定；使用三维点云数据组构建测量曲面；以测量曲面的边缘为参考得到测量曲面的中心曲线；移动采集夹角并得到多条中心曲线；以及按照顺序序列上的生成顺序将多条中心曲线融合，得到测量曲线并根据测量曲线计算架空线缆的弧垂。2.根据权利要求1所述的基于远程激光的弧垂测量方法，其特征在于，一个测量对象的三维点云数据组中包括测量对象的多个往复移动过程。3.根据权利要求1所述的基于远程激光的弧垂测量方法，其特征在于，顺序序列上任意两个三维点云数据组存在重合区域。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的基于远程激光的弧垂测量方法，其特征在于，使用三维点云数据组构建测量曲面包括：构建多个平面组，每个平面组包括多个互相平行的平面；使用平面组对三维点云数据组中的数据点进行筛选，每次筛选过程中，平面组的一个平面筛选得到一组数据点，记为使用数据点组；以及使用得到的多组使用数据点组构建测量曲面；其中，每次筛选过程中，平面组均转动一个角度，测量曲面包括两条曲线段和两条由至少一条曲线段组成的线段。5.根据权利要求4所述的基于远程激光的弧垂测量方法，其特征在于，以测量曲面的边缘为参考得到测量曲面的中心曲线包括：在测量曲面的两条曲线段之间构建多个筛选平面并计算测量曲面中的两条线段位于任意两个相邻筛选平面之间部分的对称度；转动筛选平面，至测量曲面中的两条线段位于任意两个相邻筛选平面之间部分的对称度符合要求或者有超过设定占比的位于任意两个相邻筛选平面之间部分的对称度符合要求；得到垂直于全部筛选平面的对称平面；使用对称平面对测量曲面中的数据点进行筛选，得到一组中心曲线数据点组；以及使用多个中心曲线数据点组绘制测量曲面的中心曲线。6.根据权利要求1所述的基于远程激光的弧垂测量方法，其特征在于，对图像进行解析包括：将图像进行灰度处理，得到图像的灰度图；以及根据色差识别图像中的架空线缆，记为测量对象。7.根据权利要求6所述的基于远程激光的弧垂测量方法，其特征在于，当灰度图中的架空线缆存在重合时，还包括：将灰度图中的架空线缆分为重合段与非重合段；计算与非重合段的距离；
使用距离对架空线缆的重合段进行分解，得到多个分离段；以及根据距离将分离段分为目标分离段与非目标分离段，将目标分离段与非重合段进行融合。8.一种基于远程激光的弧垂测量装置，其特征在于，包括：图像解析单元，用于响应于获取到的图像，对图像进行解析，得到图像中的架空线缆，记为测量对象；对象检测单元，用于对测量对象进行激光检测，得到测量对象的三维点云数据组，三维点云数据组生成过程中，采集夹角固定；第一处理单元，用于使用三维点云数据组构建测量曲面；第二处理单元，用于以测量曲面的边缘为参考得到测量曲面的中心曲线；第三处理单元，用于移动采集夹角并得到多条中心曲线；以及第四处理单元，用于按照顺序序列上的生成顺序将多条中心曲线融合，得到测量曲线并根据测量曲线计算架空线缆的弧垂。9.一种基于远程激光的弧垂测量系统，其特征在于，所述系统包括：一个或多个存储器，用于存储指令；以及一个或多个处理器，用于从所述存储器中调用并运行所述指令，执行如权利要求1至7中任意一项所述的方法。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括：程序，当所述程序被处理器运行时，如权利要求1至7中任意一项所述的方法被执行。

技术总结
本发明涉及一种基于远程激光的弧垂测量方法及系统，方将图像中的架空线缆记为测量对象；对测量对象进行激光检测，得到测量对象的三维点云数据组；使用三维点云数据组构建测量曲面；以测量曲面的边缘为参考得到测量曲面的中心曲线；移动采集夹角并得到多条中心曲线以及按照顺序序列上的生成顺序将多条中心曲线融合，得到测量曲线并根据测量曲线计算架空线缆的弧垂。本发明公开的基于远程激光的弧垂测量方法及系统，在固定位置处使用图像追踪与激光建模分析的方式对架空线缆的弧垂进行测量，这种方式可以实现对处于动态的架空线缆进行弧垂测量，在降低测量难度的同时提高了测量的自动化程度和检测率。自动化程度和检测率。自动化程度和检测率。


技术研发人员：卢自强 何鹏杰 李杰 茹海波 卢自英 孙红玲 邢闯 郝剑
受保护的技术使用者：国网山西省电力公司超高压输电分公司
技术研发日：2023.09.06
技术公布日：2023/10/15