2。3  本章小结 9

3  相机标定与校正 10

3。1  相机成像模型 10

3。1。1  参考坐标系 10

3。1。2  针孔相机模型 11

3。1。3  镜头畸变模型 12

3。2  基于张氏标定法的双目相机标定 13

3。2。1  张氏标定法 13

3。2。2  双目相机标定 15

3。2。3  双目相机标定实验 15

3。2。4  标定结果与分析 17

3。3  立体校正 19

3。3。1  基于Bouguet算法的图像校正 19

3。3。2  校正实验结果与分析 20

3。4  本章小结 21

4  作业目标识别 22

4。1  自适应阈值选取的Canny边缘检测 22

4。2  基于椭圆模型的目标识别 23

4。2。1  基于最小二乘法的椭圆拟合法 23

4。2。2  改进的椭圆拟合法 25

4。2。3  目标识别结果与分析 27

4。3  本章小结 27

5  基于双目视觉的目标空间位置测量 28

5。1  立体匹配 28

5。1。1  极线几何约束 28

5。1。2  模板匹配原理 29

5。1。3  模板匹配实验 30

5。2  目标空间位置测量 32

5。2。1  双目立体视觉三维测量原理 32

5。2。2  双目测距实验 33

5。3  本章小结 34

结  论 35

致  谢 36

参 考 文 献 37

1  绪论

1。1  研究背景及意义

随着社会经济的快速发展，电能在人们的日常生产和生活中，日益发挥着不可替代的作用。然而，电能的生产和供给是一个比较复杂的过程，当发电、输电、变电及供配电环节出现问题，都需要对电气设备进行检修，甚至需要更换电气设备[1]。若对供电线路进行停电作业，则会影响人们的正常生产和生活，给用电企业带来巨大的经济损失。因此为了保证电网的安全稳定运行，需要对供电线路进行带电作业。

带电作业是在不停电情况下对变电站或高压线路上的设备进行检测、维修、部件更换等作业内容的一种工业技术[2]。但到目前为止，我国的带电作业方式都是人工带电作业，操作人员处于高电压、强电场的威胁中，且升空频繁、精神紧张，容易引发人身伤亡事故[3]。因此研发高压带电作业的电力机器人，可以把作业人员从高危作业环境中解放出来，符合现代社会发展的要求，具有重要的应用价值。