[0001] 本发明实施例涉及杆塔倾斜检测技术领域，尤其涉及一种输电杆塔倾斜检测方法、装置、设备、介质及产品。

[0002] 随着输电工程的大规模建设，各种类型的输电杆塔，如角钢塔、钢管塔、钢管组合塔、钢管杆等，在输电工程中得到大面积的推广应用。在实际应用中，需要进行输电杆塔的倾斜检测，以便及时发现潜在的安全隐患，确保输电线路的安全稳定运行。

[0003] 现有技术中，通常是作业人员通过经纬仪进行输电杆塔的倾斜检测。该检测方法需要至少两个作业人员配合实现，检测效率低下。该检测方法对作业场地也有一定的限制，如检测位置需与被测输电杆塔保持两倍塔身的观测距离，但由于作业场地的灌木、杂树、建筑物或水体的限制，导致一些位于复杂地形的杆塔难以进行检测作业。故，如何快速便捷的进行输电杆塔的倾斜检测是当前亟待解决的技术问题。

[0041] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

[0042] 需要说明的是，本发明中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

[0043] 实施例一

[0044] 图1是根据本发明实施例一提供的一种输电杆塔倾斜检测方法的流程图，本实施例可适用于实现输电杆塔的倾斜检测的情况，该方法可以由输电杆塔倾斜检测装置来执行，该装置可以采用软件和/或硬件的形式实现，并集成在电子设备中。如图1所示，该方法包括：

[0045] S110、在预设观测位置处，控制无人机以观测杆塔的塔顶中心点为准直参考点，拍摄所述观测杆塔对应的待检测图像。

[0046] 其中，观测杆塔可以是各种类型的输电杆塔，如角钢塔、钢管塔、钢管组合塔、钢管杆等，此处不作限定。塔顶中心点可以是观测杆塔的塔顶结构的几何中心。待检测图像可以是用于实现输电杆塔的倾斜检测的图像，如待检测图像中可以包括观测杆塔的全貌。

[0047] 预设观测位置可以是无人机能够实现观测杆塔的倾斜检测的位置，如无人机能够拍摄得到待检测图像的位置，此处不作限定。

[0048] 在本步骤中，可以控制无人机悬停在预设观测位置处，并以观测杆塔的塔顶中心点为准直参考点，拍摄观测杆塔的全貌得到待检测图像。

[0049] S120、在所述待检测图像中标记观测节点，并基于所述塔顶中心点建立中垂线。

[0050] 观测节点可以是待检测图像中用于进行倾斜检测的节点，如观测杆塔的连接点、转折点或已知的特征点等，观测节点的数量可以是多个，此处不作限定。

[0051] 本步骤中，可以先对拍摄得到的待检测图像进行预处理，如调整待检测图像的亮度、对比度、进行噪声去除等，以保证待检测图像的图像质量。再通过图像处理算法自动检测待检测图像中观测杆塔上的观测节点，并通过可视化界面交互使作业人员确认需要标记的观测节点并进行标记。其中，可以采用不同颜色或形状的标记在待检测图像中明确标记每个观测节点，以便于后续分析和测量。

[0052] 在待检测图像中，可以建立一条通过塔顶中心点并垂直于塔底平面的虚拟线，即中垂线，中垂线可以作为进行观测杆塔的倾斜检测的基准。其中，中垂线的建立可以通过垂线工具实现，还可以通过专业的图像分析软件辅助实现，此处不作限定。

[0053] 可以理解的是，在该步骤中，准确的节点标记和中垂线的建立为倾斜检测提供了精确的参照，有助于减少测量误差；通过不同颜色或形状的标记，增强了图像的可视化效果，使得观测节点和中垂线更加醒目，便于分析。

[0054] S130、基于所述观测节点与所述中垂线的像素距离，确定所述观测节点的倾斜值。

[0055] 其中，像素距离可以是待检测图像中观测节点与中垂线的距离，具体可以是水平方向的像素距离。观测节点的倾斜值是基于像素距离确定的，反映观测节点相对于中垂线的偏差程度的值。

[0056] 本步骤中，可以将观测节点与中垂线在水平方向的像素距离，转换为像素距离对应的实际物理距离，转换得到的实际物理距离即为观测节点的倾斜值。

[0057] S140、基于所述观测节点与所述中垂线的相对位置，确定所述观测节点的倾斜方向。

[0058] 本步骤中，若观测节点处于中垂线的左侧，可以认为观测节点的倾斜方向为右倾；若观测节点处于中垂线的右侧，可以认为观测节点的倾斜方向为左倾。其中，相对位置可以是待检测图像中观测节点相对于中垂线的位置。倾斜方向可以是指示观测节点倾斜的方向。

[0059] 本发明实施例中，可以通过多个观测节点的倾斜值和倾斜方向，反映观测杆塔的整体倾斜情况。如多个观测节点的倾斜方向一致，可以表明观测杆塔整体向该倾斜方向倾斜，倾斜程度可以基于不同观测节点的倾斜值确定；又如多个观测节点的倾斜方向不一致，可以表明观测杆塔在不同方向上存在不同程度的倾斜。

[0060] 可选的，还可以通过多个观测节点的倾斜值和倾斜方向，利用几何关系，确定观测杆塔的倾斜度，通过观测杆塔的倾斜度反映观测杆塔的整体倾斜情况。

[0061] 本发明实施例提供了一种输电杆塔倾斜检测方法、装置、设备、介质及产品，所述方法包括：在预设观测位置处，控制无人机以观测杆塔的塔顶中心点为准直参考点，拍摄所述观测杆塔对应的待检测图像；在所述待检测图像中标记观测节点，并基于所述塔顶中心点建立中垂线；基于所述观测节点与所述中垂线的像素距离，确定所述观测节点的倾斜值；基于所述观测节点与所述中垂线的相对位置，确定所述观测节点的倾斜方向。上述技术方案，通过控制无人机在预设观测位置处拍摄观测杆塔的待检测图像，即可基于待检测图像自动确定观测杆塔的倾斜情况，包括观测节点的倾斜值和倾斜方向，可以快速便捷的实现输电杆塔的倾斜检测。

[0062] 在一个实施例中，该方法还包括：

[0063] 通过所述无人机的实时动态定位系统，将所述无人机悬停至所述预设观测位置处。

[0064] 实时动态定位(Real‑Time Kinematic，RTK)系统可以是一种高精度的全球导航卫星系统定位技术。RTK系统能够在野外实时达到厘米级的定位精度，不受任何天气条件、光线等的限制。

[0065] 利用RTK系统将无人机悬停至预设观测位置处，可以确保无人机在预设观测位置的悬停准确无误。并且，通过RTK系统进行精确悬停，无人机可以在预设观测位置处保持稳定，减少因风力或其他外部因素引起的位移，从而提高测量或拍摄的准确性。

[0066] 实施例二

[0067] 图2是根据本发明实施例二提供的一种输电杆塔倾斜检测方法的流程图，本实施例是在上述实施例一的基础上的进一步细化，如图2所示，该方法包括：

[0068] S111、在预设观测位置处，通过所述无人机搭载的云台，控制所述无人机的摄像头以观测杆塔的塔顶中心点为准直参考点，垂直向下拍摄所述观测杆塔得到待检测图像。

[0069] 其中，无人机搭载的云台可以是一种专门设计用于无人机的稳定系统，允许无人机在飞行过程中保持摄像头的稳定，从而获得高质量的图像和视频。无人机搭载的云台的主要功能是稳定摄像头，即使无人机在飞行中遇到气流扰动或进行机动飞行，云台也能确保摄像头保持水平或对准特定目标。并且，云台通常配备有精密的控制系统，允许精确控制摄像头的方向和角度。无人机的摄像头可以是高精度变焦光学镜头。

[0070] 在一个实施例中，所述塔顶中心点基于边缘识别算法确定。

[0071] 基于边缘识别算法，可以在拍摄观测杆塔的过程中，识别得到观测杆塔的塔顶中心点，并通过可视化界面交互使作业人员确认塔顶中心点。对边缘识别算法不作限定，可以是任意能够进行边缘识别的算法。

[0072] 本步骤中，可以在预设观测位置处，通过无人机搭载的云台，控制摄像头查找到观测杆塔的塔顶中心点，并将塔顶中心点置于拍摄的中心进行拍摄；之后，以观测杆塔的塔顶中心点为准直参考点，垂直向下拍摄观测杆塔的多张图像；将拍摄得到的多张图像进行组合得到待检测图像，确保在待检测图像中存在完整的观测杆塔。

[0073] S120、在所述待检测图像中标记观测节点，并基于所述塔顶中心点建立中垂线。

[0074] 图3是根据本发明实施例二提供的一种待检测图像的示意图。如图3所示，在待检测图像中，观测杆塔的塔顶中心点为点a，观测节点分别为点b和点c，中垂线为过点a的竖线。

[0075] S131、将所述观测节点与所述中垂线在水平方向的像素距离，转换为所述像素距离对应的实际距离。

[0076] 如图3所示，观测节点b与中垂线在水平方向的像素距离为bb’的像素距离，b’为观测节点b在水平方向上与中垂线的交点；观测节点c与中垂线在水平方向的像素距离为cc’的像素距离，c’为观测节点c在水平方向上与中垂线的交点。

[0077] 本步骤中，可以基于待检测图像中每一个像素对应的实际物理距离，将观测节点与中垂线在水平方向的像素距离，转换为像素距离对应的实际距离。

[0078] 其中，待检测图像中每一个像素对应的实际物理距离的确定方式不作限定。如基于数据库中存储的映射关系确定，该映射关系指示摄像头在离观测杆塔某个观测距离时，应对应的每一个像素的实际物理距离是多少；又如，通过待检测图像中，已知实际物理距离的两个点的实际水平距离，以及这两个点的像素距离，确定每一个像素对应的实际物理距离。

[0079] S132、将所述实际距离确定为所述观测节点的倾斜值。

[0080] 本步骤中，可以将图3中bb’的像素距离对应的实际距离，确定为观测节点b的倾斜值；将图3中cc’的像素距离对应的实际距离，确定为观测节点c的倾斜值。

[0081] S141、在所述观测节点处于所述中垂线的左侧的情况下，确定所述观测节点的倾斜方向为右倾；在所述观测节点处于所述中垂线的右侧的情况下，确定所述观测节点的倾斜方向为左倾。

[0082] 由图3可知，观测节点b和观测节点c均处于中垂线的右侧，即观测节点b和观测节点c的倾斜方向均为左倾，进一步的，可以认为观测杆塔整体呈现左倾的趋势。

[0083] 可选的，还可以通过不同观测节点之间的位置关系，确定不同观测节点中某个观测节点的倾斜方向。如通过观测杆塔的塔顶中心点a与观测节点b和点b’的位置关系，确定点a呈现向左倾斜的方向；通过观测节点b与观测节点c和点c’的位置关系，确定点b呈现向左倾斜的方向。

[0084] 本发明实施例的技术方案，充分利用了无人机的灵活性和携带的高精度摄像头，快速便捷的实现了输电杆塔的倾斜检测。相比于传统的现场测量方法，大大提高了测量的效率，减少了现场作业时间。同时，通过这种方法得到的测量数据可以方便地集成到现有的杆塔管理和监测系统中，实现对杆塔状态的实时监控和预警，为杆塔的维护和评估提供了准确的数据支持。

[0085] 本发明实施例的技术方案，通过快速确定杆塔的倾斜情况，有助于及时发现杆塔的异常状态，从而可以迅速采取措施，防止潜在的安全事故。准确的倾斜方向判断有助于评估杆塔的结构安全，确保电力系统的稳定运行，减少因杆塔倒塌导致的电力中断和资源损失。

[0086] 图4是根据本发明实施例二提供的另一种待检测图像的示意图，以图4为例，对本发明实施例的一种输电杆塔倾斜检测方法进行如下示例性说明：

[0087] 利用无人机的RTK定位系统的高精度定位定点特性，将无人机悬停在预设观测位置处；

[0088] 在预设观测位置处，通过无人机高精度镜头云台，控制高精度变焦光学镜头以塔顶中心点a为准直参考点，垂直往下拍摄观测杆塔得到待检测图像；

[0089] 在待检测图像中标记观测节点b和观测节点c，并基于塔顶中心点a建立中垂线，b’为观测节点b在水平方向上与中垂线的交点，c’为观测节点c在水平方向上与中垂线的交点；

[0090] 确定待检测图像中每一个像素对应的实际物理距离；

[0091] 基于每一个像素对应的实际物理距离，确定观测节点b与b’的像素距离对应的实际距离得到倾斜值，以及观测节点a呈现向右倾斜的方向；

[0092] 基于每一个像素对应的实际物理距离，确定观测节点c与c’的像素距离对应的实际距离得到倾斜值，以及观测节点b呈现向左倾斜的方向。

[0093] 基于上述分析可知，图4所示的待检测图像中，观测杆塔呈现塔身挠曲倾斜的情况。

[0094] 实施例三

[0095] 图5是根据本发明实施例三提供的一种输电杆塔倾斜检测装置的结构示意图，本实施例可适用于实现输电杆塔的倾斜检测的情况。如图5所示，该装置的具体结构包括：

[0096] 图像获取模块51，用于在预设观测位置处，控制无人机以观测杆塔的塔顶中心点为准直参考点，拍摄所述观测杆塔对应的待检测图像；

[0097] 标记模块52，用于在所述待检测图像中标记观测节点，并基于所述塔顶中心点建立中垂线；

[0098] 倾斜值确定模块53，用于基于所述观测节点与所述中垂线的像素距离，确定所述观测节点的倾斜值；

[0099] 倾斜方向确定模块54，用于基于所述观测节点与所述中垂线的相对位置，确定所述观测节点的倾斜方向。

[0100] 本实施例提供的技术方案，通过图像获取模块在预设观测位置处，控制无人机以观测杆塔的塔顶中心点为准直参考点，拍摄所述观测杆塔对应的待检测图像；通过标记模块在所述待检测图像中标记观测节点，并基于所述塔顶中心点建立中垂线；通过倾斜值确定模块基于所述观测节点与所述中垂线的像素距离，确定所述观测节点的倾斜值；通过倾斜方向确定模块基于所述观测节点与所述中垂线的相对位置，确定所述观测节点的倾斜方向。上述技术方案，通过控制无人机在预设观测位置处拍摄观测杆塔的待检测图像，即可基于待检测图像自动确定观测杆塔的倾斜情况，包括观测节点的倾斜值和倾斜方向，可以快速便捷的实现输电杆塔的倾斜检测。

[0101] 进一步的，倾斜值确定模块53，具体用于：

[0102] 将所述观测节点与所述中垂线在水平方向的像素距离，转换为所述像素距离对应的实际距离；

[0103] 将所述实际距离确定为所述观测节点的倾斜值。

[0104] 进一步的，倾斜方向确定模块54，具体用于：

[0105] 在所述观测节点处于所述中垂线的左侧的情况下，确定所述观测节点的倾斜方向为右倾；

[0106] 在所述观测节点处于所述中垂线的右侧的情况下，确定所述观测节点的倾斜方向为左倾。

[0107] 进一步的，图像获取模块51，具体用于：

[0108] 通过所述无人机搭载的云台，控制所述无人机的摄像头以观测杆塔的塔顶中心点为准直参考点，垂直向下拍摄所述观测杆塔得到待检测图像。

[0109] 进一步的，所述塔顶中心点基于边缘识别算法确定。

[0110] 进一步的，该装置还包括悬停模块，用于：

[0111] 通过所述无人机的实时动态定位系统，将所述无人机悬停至所述预设观测位置处。

[0112] 本发明实施例所提供的输电杆塔倾斜检测装置可执行本发明任意实施例所提供的输电杆塔倾斜检测方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

[0113] 实施例四

[0114] 图6是实现本发明实施例的电子设备的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。

[0115] 如图6所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。

[0116] 电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

[0117] 处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如输电杆塔倾斜检测方法。

[0118] 在一些实施例中，输电杆塔倾斜检测方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的输电杆塔倾斜检测方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行输电杆塔倾斜检测方法。

[0119] 本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

[0120] 用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

[0121] 在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD‑ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

[0122] 为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

[0123] 可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。

[0124] 计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端‑服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。

[0125] 应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

[0126] 上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。