本发明属于输电线路智能运检领域，尤其涉及一种基于单目视觉的输电通道无效隐患判定方法。
背景技术：
1、随着全球经济的发展和能源消费需求的增加，输电网的规模也在不断扩大。越来越多的地区需要电力运输和供应，这促使了输电网络的不断扩展，随着智能化和自动化技术的发展，智能电网正在改变传统的输电方式。
2、智能电网通过实时监控和管理输电网络提高电能的传输效率和可靠性，而输电线路中的隐患可能会对线路的安全运行造成危害，但是目前没有较好的方式实现无效隐患的判定和滤除。如果采用人工排查输电线路隐患的方法则需要耗费大量的人力、物力和财力。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种基于单目视觉的输电通道无效隐患判定方法，实现输电线路的智能化巡视。
2、为实现上述目的，本发明提供了一种基于单目视觉的输电通道无效隐患判定方法，包括：步骤s1，利用输电通道可视化监拍装置获取当前图像信息及该图像信息内下一级杆塔运算相关参数；下一级杆塔是指安装输电通道可视化监拍装置的杆塔的输电线延伸方向上，与其距离最小的第一个杆塔；步骤s2，根据下一级杆塔运算相关参数获取防护区位置信息；步骤s3，根据图像信息相关参数通过目标检测算法获取隐患信息；步骤s4，根据防护区位置信息和隐患信息判断隐患类型；步骤s5，输出所有隐患信息的判断结果；所述步骤s1包括：步骤s11，基于输电通道可视化监拍装置获取当前图像信息、输电通道可视化监拍装置安装信息；所述输电通道可视化监拍装置安装信息包括输电通道可视化监拍装置安装高度、输电通道可视化监拍装置垂直视场角、输电通道可视化监拍装置横向像元大小；步骤s12，捕捉图像信息内杆塔框参数和图像参数；所述步骤s2包括：步骤s21，采用三角测量方式，根据杆塔框参数确定下一级杆塔后，通过下一级杆塔高度，下一级杆塔图像高度，下一级杆塔框参数和补正因子确定防护区上沿；步骤s22，采用三角测量方式根据档距长度、输电通道可视化监拍装置安装信息、下一级杆塔框参数和防护区下沿与输电通道可视化监拍装置的距离，相机焦距和图像参数确定防护区下沿，并得到防护区区域范围。
3、优选地，所述步骤s3中隐患信息采用目标检测算法通过隐患框识别实现获取。
4、优选地，所述步骤s4包括：步骤s41，计算防护区和隐患信息的交并比；步骤s42，若交并比为0，输出隐患类别为危险隐患；若否，则输出隐患类别为无效隐患。
5、优选地，所述步骤s21包括：步骤s211，计算所有杆塔框中心点到图像中心的距离的集合，获取集合中最小的元素作为下一级杆塔框，得到下一级杆塔框；
6、具体地，计算第k个杆塔框的坐标位置，k=1、2、3…n；
7、boxcei\left [ {k} \right ]=\left [ {{\left ( {bboxi\left [ {k} \right ]\left [ {2} \right ]+bboxi\left [ {k} \right ]\left [ {0} \right ]} \right )/2,{\left ( {bboxi\left [ {k} \right ]\left [ {3} \right ]+bboxi\left [ {k} \right ]\left [ {1} \right ]} \right )/2}}} \right ]{}
8、对检测到的杆塔框逐个求得杆塔框中心点到图像中心的距离dis\left [ {k} \right ]；
9、dis\left [ {k} \right ]=\sqrt {\left ( {boxcei\left [ {k} \right ]\left [ {1} \right ]-ce\left [ {1} \right ]} \right )^{2}+\left ( {boxcei\left [ {k} \right ]\left [ {0} \right ]-ce\left [ {0} \right ]} \right )^{2}}
10、得到所有dis\left [ {k} \right ]的集合；
11、dis=\left \{{dis\left [ {1} \right ]、dis\left [ {2} \right ]......dis\left [ {n} \right ]} \right \}
12、对集合求值最小的元素；
13、bbox=f\left [ {argmin\left ( {dis} \right )} \right ]
14、其中，boxcei\left [ {k} \right ]为图像中的第k个杆塔框的坐标位置，bboxi\left [ {k} \right ]\left [ {0} \right ]为图像中第k个杆塔框左上角横轴坐标，bboxi\left [ {k} \right ]\left [ {1} \right ]为图像中第k个杆塔框左上角纵轴坐标，bboxi\left [ {k} \right ]\left [ {2} \right ]为图像中第k个杆塔框右下角横轴坐标，bboxi\left [ {k} \right ]\left [ {3} \right ]为图像中第k个杆塔框右下角纵轴坐标，dis\left [ {k} \right ]为第k个杆塔框中心点到图像中心的距离，ce\left [ {0} \right ]为图像中心点横轴坐标，ce\left [ {1} \right ]为图像中心点纵轴坐标，boxcei\left [ {k} \right ]\left [ {0} \right ]为图像中第k个杆塔框的中心点横轴坐标，boxcei\left [ {k} \right ]\left [ {1} \right ]为图像中第k个杆塔框的中心点纵轴坐标，为所有杆塔框中心点到图像中心的距离的集合，为确定的下一级杆塔的杆塔框，f\left [ {argmin\left ( {x} \right )} \right ]为对集合求值最小的元素的函数；
15、步骤s212，计算下一级杆塔框底部中心点坐标；
16、bbox\_ mid=\left [ {{\left ( {bbox\left [ {0} \right ]+bbox\left [ {2} \right ]} \right )/2,bbox\left [ {3} \right ]}} \right ]
17、其中，bbox\left [ {0} \right ]为下一级杆塔框左上角横轴坐标，bbox\left [ {2} \right ]为下一级杆塔框右下角横轴坐标，bbox\left [ {3} \right ]为下一级杆塔框右下角纵轴坐标；
18、步骤s213，计算下一级杆塔图像高度；
19、bbox\_ height=bbox\left [ {3} \right ]-bbox\left [ {1} \right ]
20、其中，bbox\left [ {1} \right ]为下一级杆塔框左上角纵轴坐标；
21、步骤s214，获取相应电压等级下的防护区外扩实际距离；
22、电压等级v与输电线路防护区外扩实际距离对应为：v≤100kv对应25米，100kv<v≤220kv对应35米，220kv<v≤330kv对应45米，330kv<v≤500kv对应60米，500kv<v≤1000kv对应75米，1000kv≤v对应90米；
23、步骤s215，计算防护区上沿左坐标；
24、p\_ zl=\left [ {{bbox\left [ {0} \right ]-height/bbox\_ height\times e,bbox\left [ {3} \right ]}} \right ]
25、其中，为下一级杆塔高度；
26、步骤s216，计算防护区上沿右坐标；
27、p\_ zr=\left [ {{bbox\left [ {2} \right ]+height/bbox\_ height\times e,bbox\left [ {3} \right ]}} \right ]
28、步骤s217，连接与的线段为防护区上沿。
29、优选地，所述步骤s22包括：步骤s221，计算防护区下沿与输电通道可视化监拍装置的距离；
30、
31、其中，为输电通道可视化监拍装置安装高度，为输电通道可视化监拍装置垂直视场角，为计算角度正切值；
32、步骤s222，计算防护区下沿中心点坐标 ；
33、pl\_ mid=\left [ {bbox\_ mid\left [ {0} \right ],h} \right ]
34、其中，bbox\_ mid\left [ {0} \right ]为下一级杆塔框底部中心点横轴坐标，为图像纵向分辨率；
35、步骤s223，计算防护区下沿左坐标和防护区下沿右坐标；
36、l={span/di}\ast {\left ( {bbox\_ mid\left [ {0} \right ]-bbox\left [ {0} \right ]} \right )/2}
37、
38、p\_ zll=\left [ {pl\_ mid\left [ {0} \right ]-l-ll,pl\_ mid\left [ {1} \right ]} \right ]
39、p\_ zlr=\left [ {pl\_ mid\left [ {0} \right ]+l+ll,pl\_ mid\left [ {1} \right ]} \right ]
40、其中，为图像中线下区域横向像素数目，为相机焦距，为档距长度，为图像中防护区外扩横向像素数目，pl\_ mid\left [ {0} \right ]为下一级杆塔底部中心点横轴坐标，pl\_ mid\left [ {1} \right ]为下一级杆塔底部中心点纵轴坐标，为输电通道可视化监拍装置横向像元大小；步骤s224，连接与的线段，获得防护区下沿；连接、、与四个点得到防护区具体范围。
41、优选地，所述步骤s41包括：步骤s411，获取隐患信息的所有像素坐标，并保存到隐患像素坐标矩阵中；步骤s412，获取防护区内的所有像素坐标，并保存到防护区像素坐标矩阵中；步骤s413，计算矩阵中元素与中元素交集面积；步骤s414，计算矩阵中元素与中元素并集面积；
42、
43、其中，为获取元素数目；
44、步骤s415，计算交并比，。
45、优选地，所述步骤s42包括：步骤s421，若交并比为0，输出隐患类别为危险隐患；若否，则输出无效隐患；步骤s422，重复所有检测到的隐患信息，直到完成所有隐患检测。
46、一种基于单目视觉的输电通道无效隐患判定方法所采用的输电通道可视化监拍装置，所述输电通道可视化监拍装置为安装在输电杆塔上的具有摄像功能、具备输电通道景物变化获取功能的电子设备；输电通道可视化监拍装置的图像获取端口的偏航角与输电线路导线朝向一致；俯仰角为0，平行于水平面。
47、综上所述，与现有技术相比，本发明提供的一种基于单目视觉的输电通道无效隐患判定方法，具有如下有益效果：
48、第一，本发明结合单目视觉技术，通过单张图片以及相关参数，进一步实现了输电通道给防护区的自动划分，减轻了巡检人员的工作压力，为智能化巡视算法的开发提供了支持。
49、第二，本发明简单有效，为落地应用提供了可能。
50、第三，本发明基于输电通道可视化监拍装置拍摄的图片，利用相关参数结合不同电压等级下输电通道防护区长度划定图上防护区，并根据图上防护区实现隐患是否有效的判定，为输电线路巡检提供参考。
1.一种基于单目视觉的输电通道无效隐患判定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于单目视觉的输电通道无效隐患判定方法，其特征在于，所述步骤s3中隐患信息采用目标检测算法通过隐患框识别实现获取。
3.根据权利要求2所述的一种基于单目视觉的输电通道无效隐患判定方法，其特征在于，所述步骤s4包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于单目视觉的输电通道无效隐患判定方法，其特征在于，所述步骤s21包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于单目视觉的输电通道无效隐患判定方法，其特征在于，所述步骤s22包括：
6.根据权利要求5所述的一种基于单目视觉的输电通道无效隐患判定方法，其特征在于，所述步骤s41包括：
7.根据权利要求6所述的一种基于单目视觉的输电通道无效隐患判定方法，其特征在于，所述步骤s42包括：
8.根据权利要求1~6任一所述的一种基于单目视觉的输电通道无效隐患判定方法所采用的输电通道可视化监拍装置，其特征在于，所述输电通道可视化监拍装置为安装在输电杆塔上的具有摄像功能、具备输电通道景物变化获取功能的电子设备；
