【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于变压器箱体尺寸测量，具体涉及一种基于增强现实技术的变压器箱体尺寸视觉测量方法。
技术介绍
1、变压器作为电力系统中的重要组成部分，其尺寸往往与其容量相关。因此，变压器的尺寸的测量具有十分重要的意义。首先，测量变压器箱体尺寸能够确定变压器箱体的尺寸参考，供后续变压器的装配与维修，保障各组件的尺寸与安装无误；其次，正确地测量变压器箱体的尺寸对于变压器的性能评估与建模十分关键，并以此为其优化性能和模拟分析提供参考；此外，变压器运输安装过程中，需要测量变压器箱体尺寸信息，便于后续运输工具的选择。
2、目前，主流的变压器箱体测量包括有外形尺寸累加法、激光投线法等。外形尺寸累加法主要依据测量变压器油箱内径尺寸与箱壁厚度、外侧加强铁等零部件的尺寸等，并将它们的和作为箱体的外形尺寸；激光投线法主要利用激光投线仪将光束投射到箱体的各个部位，然后利用接收到的反射光线进行测量，从而获取箱体的尺寸信息。主流的测量方法容易因多次测量而使误差扩大，且容易受到环境的影响，造成测量精度的大浮动变化。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术旨在提供一种基于增强现实技术的变压器箱体尺寸视觉测量方法，能够精确地从环境中识别出变压器箱体，在保证测量精度的条件下极大地为工作人员带去便利。
2、为了实现上述技术效果，本专利技术提供的技术方案如下：
3、一种基于增强现实技术的变压器箱体尺寸视觉测量方法，包括如下步骤：
4、通过增强现实装置获取实时变压器箱体图像；p>
5、利用预先训练好的变压器箱体识别模型，对实时变压器箱体图像进行识别，得到变压器箱体类别；
6、通过点云方式从识别到的变压器箱体中获取变压器箱体的边界；
7、根据变压器箱体的边界计算变压器箱体尺寸；
8、基于变压器箱体类别和变压器箱体尺寸判断当前变压器箱体的合格信息，从而完成变压器箱体尺寸的实时测量。
9、进一步的，增强现实装置通过双目摄像头采集实时变压器箱体图像。
10、进一步的，通过点云方式从识别到的变压器箱体中获取变压器箱体的边界，具体包括：
11、通过点云方式从识别到的变压器箱体中获取变压器箱体的点云边界；
12、对点云边界进行空间曲线的最小二乘拟合，得到包含有变压器箱体长、宽以及高的长方体模型；
13、以长方体模型最为居中的铅垂直线为z轴，并以该铅垂直线最下方的角点为原点，剔除长方体模型中不以该原点为端点的线段，得到简化的变压器箱体模型；
14、将简化的变压器箱体模型的端点坐标由图像坐标系转换到世界坐标系中；
15、根据转换后的端点坐标计算变压器箱体尺寸。
16、进一步的，通过点云方式从识别到的变压器箱体中获取变压器箱体的点云边界，具体包括：
17、将识别到的变压器箱体的像素点集通过坐标变换至平面xy上，得到平面点集；
18、遍历平面点集，确定点集中最小的坐标值xmin、ymin以及最大的坐标值xmax、ymax；
19、在平面xy上按照设定网格大小生成若干数量的网格，并使网格区域覆盖平面点集区域；
20、从网格区域中确定边界网格，边界网格为实孔，且该实孔8个相邻的网格中至少包括一个空孔，实孔和空孔分别为包含数据点的网格和不包含数据点的网格；
21、将边界网格连接并进行细化操作，得到变压器箱体的点云边界。
22、进一步的，设定网格大小按照下式确定：
23、
24、式中，l为网格大小，n为所设置的网格数。
25、进一步的，在x和y方向上的网格数，按照下式确定：
26、
27、
28、式中，x_num和y_num分别是平面x和y方向上的网格数，l为网格大小。
29、进一步的，简化的变压器箱体模型的端点坐标由图像坐标系转换到世界坐标系，具体按照下式进行：
30、
31、式中，(u,v)为待转换像素点在图像坐标系中的像素坐标，z为待转换像素点的深度，dx,dy分别为待转换像素点在x轴和y轴方向上的尺寸，(u0,v0)为图像坐标系的原点像素坐标，f为双目摄像头的焦距，r,t分别为双目摄像头的旋转矩阵与平移矩阵，(xω,yω,zω)为待转换像素点在世界坐标系中三个方向的坐标。
32、进一步的，在双目摄像头采集实时变压器箱体图像之前，还包括：
33、对双目摄像头进行标定以建立相机成像几何模型并矫正透镜的畸变效应。
34、进一步的，变压器箱体识别模型采用yolo算法训练而成。
35、进一步的，增强现实装置，还包括：便携显示设备；
36、便携显示设备用于显示变压器箱体类别、变压器箱体尺寸和当前变压器箱体的合格信息。
37、综上，本专利技术提供了一种基于增强现实技术的变压器箱体尺寸视觉测量方法，包括通过增强现实装置获取实时变压器箱体图像；利用预先训练好的变压器箱体识别模型，对实时变压器箱体图像进行识别，得到变压器箱体类别；通过点云方式从识别到的变压器箱体中获取变压器箱体的边界；根据变压器箱体的边界计算变压器箱体尺寸；基于变压器箱体类别和变压器箱体尺寸判断当前变压器箱体的合格信息，从而完成变压器箱体尺寸的实时测量。本专利技术利用增强现实装置，能够精确地从环境中识别出变压器箱体，并获取尺寸数据，该方法能够在保证测量精度的条件下极大地为工作人员带去便利。
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1.一种基于增强现实技术的变压器箱体尺寸视觉测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于增强现实技术的变压器箱体尺寸视觉测量方法，其特征在于，所述增强现实装置通过双目摄像头采集实时变压器箱体图像。
3.根据权利要求2所述的基于增强现实技术的变压器箱体尺寸视觉测量方法，其特征在于，通过点云方式从识别到的变压器箱体中获取变压器箱体的边界，具体包括：
4.根据权利要求3所述的基于增强现实技术的变压器箱体尺寸视觉测量方法，其特征在于，通过所述点云方式从识别到的变压器箱体中获取变压器箱体的点云边界，具体包括：
5.根据权利要求4所述的基于增强现实技术的变压器箱体尺寸视觉测量方法，其特征在于，所述设定网格大小按照下式确定：
6.根据权利要求4所述的基于增强现实技术的变压器箱体尺寸视觉测量方法，其特征在于，在x和y方向上的网格数，按照下式确定：
7.根据权利要求3所述的基于增强现实技术的变压器箱体尺寸视觉测量方法，其特征在于，简化的所述变压器箱体模型的端点坐标由图像坐标系转换到世界坐标系，具体按照下式
8.根据权利要求2所述的基于增强现实技术的变压器箱体尺寸视觉测量方法，其特征在于，在双目摄像头采集实时变压器箱体图像之前，还包括：
9.根据权利要求1所述的基于增强现实技术的变压器箱体尺寸视觉测量方法，其特征在于，所述变压器箱体识别模型采用YOLO算法训练而成。
10.根据权利要求1所述的基于增强现实技术的变压器箱体尺寸视觉测量方法，其特征在于，所述增强现实装置，还包括：便携显示设备；
...【技术特征摘要】
1.一种基于增强现实技术的变压器箱体尺寸视觉测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于增强现实技术的变压器箱体尺寸视觉测量方法，其特征在于，所述增强现实装置通过双目摄像头采集实时变压器箱体图像。
3.根据权利要求2所述的基于增强现实技术的变压器箱体尺寸视觉测量方法，其特征在于，通过点云方式从识别到的变压器箱体中获取变压器箱体的边界，具体包括：
4.根据权利要求3所述的基于增强现实技术的变压器箱体尺寸视觉测量方法，其特征在于，通过所述点云方式从识别到的变压器箱体中获取变压器箱体的点云边界，具体包括：
5.根据权利要求4所述的基于增强现实技术的变压器箱体尺寸视觉测量方法，其特征在于，所述设定网格大小按照下式确定：
6.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙夏青，赵林杰，李昊，朱俊霖，杨宇轩，郑哲然，邹林，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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