一种尺寸测量方法、装置及系统与流程

本发明涉及测量领域，具体涉及一种尺寸测量方法、装置及系统。

背景技术：

随着一些大型露天设备的长期工作，尤其是电力设备，以及长时间暴露在外界环境中，导致电力、电网设备上出现裂痕，损伤等问题，就可能导致该电力设备不安全，为了预防这种情况的发生，这时就需要进行电力巡检、风电巡检等实际巡检，需要对风机、杆塔等电力设备存在的缺陷及伤害情况进行实时监测及评估，确定缺陷的大小及位置，以便迅速处置，减小危害。

而现有技术中，电力巡检等巡检方式有的是通过激光雷达扫描，生成精确模型来推算实际尺寸，这种设备成本较高，且数据量较大，处理时间较长，无法实时获取被测物体的尺寸；有的是通过单点激光测距，设备成本较高，需要和相机一起搭载在三轴云台上，这样就会导致整体系统较大，设备较重，且一般相机焦距数值都不够准确，参与运算后导致推算结果误差过大。因此，现有技术中，测量的方法存在测量误差较大，且测量过程不够便捷，效率较低的问题。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中电力巡检测量误差较大且效率较低的问题，从而提供一种尺寸测量方法、装置及系统。

为此，本发明实施例提供了如下技术方案：

本发明实施例提供了一种尺寸测量方法，包括如下步骤：接收包含待测物体的第一图像，所述第一图像中包含两个平行激光发射器向所述待测物体投射的激光的光斑；获取所述两个平行激光发射器机芯之间的距离，获取所述光斑在所述第一图像上的第一像素距离、所述待测物体在所述第一图像上的第二像素距离、以及拍摄所述第一图像时的第一焦距；根据所述两个平行激光发射器机芯之间的距离、所述第一像素距离、所述第二像素距离及所述第一焦距计算所述待测物体的实际大小。

优选地，所述尺寸测量方法还包括：接收包含所述待测物体的第二图像，所述待测物体位于一电力设备上，所述第二图像中还包含所述电力设备的边缘；获取所述第二图像中所述待测物体到所述边缘的第三像素距离，以及拍摄所述第二图像时的第二焦距；根据所述两个平行激光发射器机芯之间的距离、所述第一像素距离、所述第一焦距、所述第三像素距离以及所述第二焦距计算所述待测物体在所述电力设备上的位置信息。

优选地，所述计算待测物体的实际大小通过以下公式计算，

其中，两个平行激光发射器机芯之间的距离为lr，两个激光光斑的第一像素距离为lp，拍摄所述第一图像时的第一焦距为f，第一图像上的待测物体的第二像素距离为op，待测物体实际大小为or。

优选地，所述计算待测物体在电力设备上的位置信息通过以下公式计算，

其中，两个平行激光发射器机芯之间的距离为lr，两个激光光斑的第一像素距离为lp，拍摄所述第一图像时的第一焦距为f，拍摄所述第二图像时的第二焦距为f'，第二图像上的待测物体到图像中电力设备边缘的第三像素距离为op'，待测物体到电力设备边缘的实际距离为or'。

本发明实施例还提供了一种尺寸测量装置，包括：图像接收单元，用于接收包含待测物体的第一图像，所述第一图像中包含两个平行激光发射器向所述待测物体投射的激光的光斑；数据获取单元，用于获取所述两个平行激光发射器机芯之间的距离，获取所述光斑在所述第一图像上的第一像素距离、所述待测物体在所述第一图像上的第二像素距离、以及拍摄所述第一图像时的第一焦距；计算单元，用于根据所述两个平行激光发射器机芯之间的距离、所述第一像素距离、所述第二像素距离及所述第一焦距计算所述待测物体的实际大小。

优选地，所述图像接收单元，还用于接收包含所述待测物体的第二图像，所述待测物体位于一电力设备上，所述第二图像中还包含所述电力设备的边缘；所述数据获取单元，还用于获取所述第二图像中所述待测物体到所述边缘的第三像素距离，以及拍摄所述第二图像时的第二焦距；所述计算单元，还用于根据所述两个平行激光发射器机芯之间的距离、所述第一像素距离、所述第一焦距、所述第三像素距离以及所述第二焦距计算所述待测物体在所述电力设备上的位置信息。

本发明实施例还提供了一种尺寸测量系统，包括：平行激光发射器、摄像设备、数据处理设备，其中，两个所述平行激光发射器向待测物体投射激光；所述摄像设备拍摄所述待测物体的图像，所述图像中包含所述激光的光斑；所述数据处理设备用于：接收包含待测物体的第一图像，所述第一图像中包含两个平行激光发射器向所述待测物体投射的激光的光斑；获取所述两个平行激光发射器机芯之间的距离，获取所述光斑在所述图像上的第一像素距离、所述待测物体在所述图像上的第二像素距离、以及拍摄所述图像时的第一焦距；根据所述两个平行激光发射器机芯之间的距离、所述第一像素距离、所述第二像素距离及所述第一焦距计算所述待测物体的实际大小。

优选地，所述数据处理设备还用于：接收包含所述待测物体的第二图像，所述待测物体位于一电力设备上，所述第二图像中还包含所述电力设备的边缘；获取所述第二图像中所述待测物体到所述边缘的第三像素距离，以及拍摄所述第二图像时的第二焦距；根据所述两个平行激光发射器机芯之间的距离、所述第一像素距离、所述第一焦距、所述第三像素距离以及所述第二焦距计算所述待测物体在所述电力设备上的位置信息。

本发明实施例技术方案，具有如下优点：

本发明实施例提供的一种尺寸测量方法、装置及系统，通过激光发射器配合变焦摄像头进行图像的获取，能够快速准确的计算出电力设备上存在的缺陷的大小，以及该缺陷在电力设备的位置信息，帮助巡检分析人员迅速判定存在缺陷的重要性及修复的必要性，解决了现有技术中电力巡检测量误差较大、效率较低的问题，使巡检分析人员快速应对，迅速处置，极大减小了损伤扩大风险及危害。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例尺寸测量方法的流程图；

图2为本发明实施例尺寸测量方法的另一流程图；

图3为本发明实施例尺寸测量装置的结构图；

图4为本发明实施例尺寸测量系统的结构图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本发明实施例提供一种尺寸测量方法，图1为本发明实施例尺寸测量方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

s101：接收包含待测物体的第一图像，所述第一图像中包含两个平行激光发射器向所述待测物体投射的激光的光斑。

s102：获取所述两个平行激光发射器机芯之间的距离，获取所述光斑在所述第一图像上的第一像素距离、所述待测物体在所述第一图像上的第二像素距离、以及拍摄所述第一图像时的第一焦距。

s103：根据所述两个平行激光发射器机芯之间的距离、所述第一像素距离、所述第二像素距离及所述第一焦距计算所述待测物体的实际大小。

通过上述步骤s101至s103，本发明实施例的尺寸测量方法根据激光发射器机芯的距离、两个激光光斑在图像上的像素距离、待测物体在图像上的像素距离以及拍摄该图像时的焦距，即可计算出待测物体的实际大小。通过该方法可以快速准确地计算出待测物体的实际大小，提高了巡检的效率，帮助巡检分析人员迅速做出反应，判断是否对其进行修复。

以下结合具体示例，对本发明实施例的尺寸测量方法的各个步骤作进一步说明。

上述步骤s101，接收包含待测物体的第一图像，所述第一图像中包含两个平行激光发射器向所述待测物体投射的激光的光斑。具体地，通过在变焦摄像头上固定两个平行激光发射器，使两个平行激光发射器向电力设备上投射两束平行的激光，同时变焦摄像头采用大焦距对电力设备进行拍照，通过预先标定和调试，使打出的两个激光光斑能在第一图像中清晰的显示。

上述步骤s102，获取所述两个平行激光发射器机芯之间的距离，获取所述光斑在所述第一图像上的第一像素距离、所述待测物体在所述第一图像上的第二像素距离、以及拍摄所述第一图像时的第一焦距。具体地，获取这两个平行激光发射器机芯之间的距离，在第一图像中两个激光光斑之间的像素距离，在第一图像中待测物体的像素距离，以及拍摄该第一图像时变焦摄像头的焦距。

上述步骤s103，根据所述两个平行激光发射器机芯之间的距离、所述第一像素距离、所述第二像素距离及所述第一焦距计算所述待测物体的实际大小。具体地，根据获取到的两个平行激光发射器机芯之间的距离、在第一图像中两个激光光斑之间的像素距离、在第一图像中待测物体的像素距离和拍摄该第一图像时变焦摄像头的焦距，即可计算出待测物体的实际大小。

优选地，步骤s103中涉及到计算待测物体的实际大小，通过以下公式计算，

其中，两个平行激光发射器机芯之间的距离为lr，两个激光光斑的第一像素距离为lp，拍摄所述第一图像时的第一焦距为f，第一图像上的待测物体的第二像素距离为op，待测物体实际大小为or。

具体地，第一像素距离lp就是第一图像中两个激光光斑之间的像素距离，第一焦距f为拍摄该第一图像时变焦摄像头的焦距，第一图像上的待测物体的第二像素距离op为在第一图像中待测物体的像素距离，通过上述公式即可计算出待测物体的实际大小。

图2为本发明实施例尺寸测量方法的另一流程图，如图2所示，本发明实施例的尺寸测量方法还包括以下步骤：

步骤s201，接收包含所述待测物体的第二图像，所述待测物体位于一电力设备上，所述第二图像中还包含所述电力设备的边缘。具体地，保持拍摄的图像中心对准待测物体的中心位置，变焦摄像头采用小焦距拍摄第二图像，该第二图像上包含有电力设备，且待测物体位于该电力设备上，同时该电力设备的边缘能在该第二图像上清晰显示。

步骤s202，获取所述第二图像中所述待测物体到所述边缘的第三像素距离，以及拍摄所述第二图像时的第二焦距。具体地，获取该第二图像中待测物体到电力设备边缘的各个像素距离，以及变焦摄像头通过小焦距拍摄该第二图像时的焦距。

步骤s203，根据所述两个平行激光发射器机芯之间的距离、所述第一像素距离、所述第一焦距、所述第三像素距离以及所述第二焦距计算所述待测物体在所述电力设备上的位置信息。具体地，根据获取到的两个平行激光发射器机芯之间的距离、在第一图像中两个激光光斑之间的像素距离、拍摄该第一图像时变焦摄像头的焦距、该第二图像中待测物体到电力设备边缘的各个像素距离，以及拍摄该第二图像时变焦摄像头的焦距，通过计算得出待测物体的到电力设备各个边缘的实际距离，即可测得待测物体在电力设备上的具体位置。

优选地，步骤s203计算待测物体在电力设备上的位置信息，通过以下公式计算，

其中，两个平行激光发射器机芯之间的距离为lr，两个激光光斑的第一像素距离为lp，拍摄所述第一图像时的第一焦距为f，拍摄所述第二图像时的第二焦距为f'，第二图像上的待测物体到图像中电力设备边缘的第三像素距离为op'，待测物体到电力设备边缘的实际距离为or'。

具体地，第一像素距离lp就是第一图像中两个激光光斑之间的像素距离，第一焦距f为拍摄该第一图像时变焦摄像头的焦距，第二焦距f'为摄该第二图像时变焦摄像头的焦距，第二图像上的待测物体到图像中电力设备边缘的第三像素距离op'为第二图像中待测物体到电力设备边缘的各个像素距离，通过上述公式即可计算出待测物体到电力设备各个边缘的实际距离。

在实际应用中，上述的待测物体可为电力设备在使用过程中产生的裂痕、摩擦痕迹等缺陷。当变焦摄像头采用小焦距拍摄时，该缺陷基本上就会变得很小，这时需要知道该缺陷在整个电力设备上的具体位置，以便在巡检维修中迅速找到该位置。这时通过该缺陷到电力设备的边缘在第二图像上的像素距离，当第二图像拍摄的比较方正时，即可在第二图像上获取该缺陷到电力设备的上、下、左、右四个边缘的像素距离，进而通过上述公式，分别计算出该缺陷到电力设备上、下、左、右四个边界的实际距离，从而可以准确地获悉该缺陷在电力设备的具体位置。

通过上述步骤方法，解决了现有技术中电力巡检测量效率低的问题，使巡检分析人员迅速得知缺陷的大小以及该缺陷在电力设备的具体位置，根据具体情况做出处理。

实施例2

本发明施例还提供一种尺寸测量装置，图3为本发明实施例尺寸测量装置30的结构图，如图3所示，该尺寸测量装置包括：

图像接收单元31，用于接收包含待测物体的第一图像，该第一图像中包含两个平行激光发射器向待测物体投射的激光的光斑；数据获取单元32，用于获取两个平行激光发射器机芯之间的距离，获取该光斑之间在所述第一图像上的第一像素距离、待测物体在所述第一图像上的第二像素距离、以及拍摄该第一图像时的第一焦距；计算单元33，用于根据两个平行激光发射器机芯之间的距离、第一像素距离、第二像素距离及第一焦距计算待测物体的实际大小。

计算单元33计算待测物体的实际大小，通过以下公式计算，

其中，两个平行激光发射器机芯之间的距离为lr，两个激光光斑的第一像素距离为lp，拍摄所述第一图像时的第一焦距为f，第一图像上的待测物体的第二像素距离为op，待测物体实际大小为or。

具体地，第一像素距离lp就是第一图像中两个激光光斑之间的像素距离，第一焦距f为拍摄该第一图像时变焦摄像头的焦距，第一图像上的待测物体的第二像素距离op为在第一图像中待测物体的像素距离，通过上述公式即可计算出待测物体的实际大小。

优选地，该图像接收单元31，还用于接收包含待测物体的第二图像，待测物体位于一电力设备上，该第二图像中还包含该电力设备的边缘；该数据获取单元32，还用于获取第二图像中待测物体到电力设备边缘的第三像素距离，以及拍摄第二图像时的第二焦距；该计算单元33，还用于根据两个平行激光发射器机芯之间的距离、第一像素距离、第一焦距、第三像素距离以及第二焦距计算待测物体在该电力设备上的位置信息。

计算单元33计算待测物体在电力设备上的位置信息，通过以下公式计算，

其中，两个平行激光发射器机芯之间的距离为lr，两个激光光斑的第一像素距离为lp，拍摄所述第一图像时的第一焦距为f，拍摄所述第二图像时的第二焦距为f'，第二图像上的待测物体到图像中电力设备边缘的第三像素距离为op'，待测物体到电力设备边缘的实际距离为or'。

具体地，第一像素距离lp就是第一图像中两个激光光斑之间的像素距离，第一焦距f为拍摄该第一图像时变焦摄像头的焦距，第二焦距f'为摄该第二图像时变焦摄像头的焦距，第二图像上的待测物体到图像中电力设备边缘的第三像素距离op'为第二图像中待测物体到电力设备边缘的各个像素距离，通过上述公式即可计算出待测物体到电力设备各个边缘的实际距离。

在实际应用中，上述的待测物体可为电力设备在使用过程中产生的裂痕、摩擦痕迹等缺陷。当变焦摄像头采用小焦距拍摄时，该缺陷基本上就会变得很小，这时需要知道该缺陷在整个电力设备上的具体位置，以便在巡检维修中迅速找到该位置。这时通过该缺陷到电力设备的边缘在第二图像上的像素距离，当第二图像拍摄的比较方正时，即可在第二图像上获取该缺陷到电力设备的上、下、左、右四个边缘的像素距离，进而通过上述公式，分别计算出该缺陷到电力设备上、下、左、右四个边界的实际距离，从而可以准确地获悉该缺陷在电力设备的具体位置。

实施例3

本发明施例提供一种尺寸测量系统，图4为本发明实施例尺寸测量系统的结构图，如图4所示，包括：平行激光发射器41、摄像设备42、数据处理设备43，其中，

两个平行激光发射器41向待测物体投射激光。

摄像设备42拍摄含有待测物体的图像，该图像中包含激光发射器41投射激光的光斑。

数据处理设备43用于：接收包含待测物体的第一图像，该第一图像中包含两个平行激光发射器41向待测物体投射的激光的光斑；获取两个平行激光发射器41机芯之间的距离，获取光斑在该图像上的第一像素距离、待测物体在该图像上的第二像素距离、以及拍摄图像时的第一焦距；根据两个平行激光发射器机芯之间的距离、第一像素距离、第二像素距离及第一焦距计算待测物体的实际大小。

计算待测物体的实际大小，通过以下公式计算，

其中，两个平行激光发射器机芯之间的距离为lr，两个激光光斑的第一像素距离为lp，拍摄所述第一图像时的第一焦距为f，第一图像上的待测物体的第二像素距离为op，待测物体实际大小为or。

具体地，第一像素距离lp就是第一图像中两个激光光斑之间的像素距离，第一焦距f为拍摄该第一图像时变焦摄像头的焦距，第一图像上的待测物体的第二像素距离op为在第一图像中待测物体的像素距离，通过上述公式即可计算出待测物体的实际大小。

优选地，该数据处理设备43还用于：接收包含待测物体的第二图像，该待测物体位于一电力设备上，该第二图像中还包含该电力设备的边缘；获取该第二图像中待测物体到该电力设备边缘的第三像素距离，以及拍摄该第二图像时的第二焦距；根据两个平行激光发射器机芯之间的距离、第一像素距离、第一焦距述第三像素距离以及第二焦距计算待测物体在电力设备上的位置信息。

计算待测物体在电力设备上的位置信息，通过以下公式计算，

其中，两个平行激光发射器机芯之间的距离为lr，两个激光光斑的第一像素距离为lp，拍摄所述第一图像时的第一焦距为f，拍摄所述第二图像时的第二焦距为f'，第二图像上的待测物体到图像中电力设备边缘的第三像素距离为op'，待测物体到电力设备边缘的实际距离为or'。

具体地，第一像素距离lp就是第一图像中两个激光光斑之间的像素距离，第一焦距f为拍摄该第一图像时变焦摄像头的焦距，第二焦距f'为摄该第二图像时变焦摄像头的焦距，第二图像上的待测物体到图像中电力设备边缘的第三像素距离op'为第二图像中待测物体到电力设备边缘的各个像素距离，通过上述公式即可计算出待测物体到电力设备各个边缘的实际距离。

在实际应用中，上述的待测物体可为电力设备在使用过程中产生的裂痕、摩擦痕迹等缺陷。当变焦摄像头采用小焦距拍摄时，该缺陷基本上就会变得很小，没法在第二图像上看清该缺陷的具体形状，这时需要知道该缺陷在整个电力设备上的具体位置，以便在巡检维修中迅速找到该位置。这时通过该缺陷到电力设备的边缘在第二图像上的像素距离，当第二图像拍摄的比较方正时，即可在第二图像上获取该缺陷到电力设备的上、下、左、右四个边缘的像素距离，进而通过上述公式，分别计算出该缺陷到电力设备上、下、左、右四个边界的实际距离，从而可以准确地获悉该缺陷在电力设备的具体位置。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。