三维带电空间检测系统测试报告天智系统

1、三维带电空间检测系统测试报告第1页共12页目录1引言.31.1编写目的 .31.2项目背景 .31.3系统简介 .31.4参考资料 .41.5测试环境 .41.6硬件配置 .51.7软件配置 .52测试时间安排 .53测试结果分析 .53.1测试执行情况与记录 .53.1.1 双目摄像头参数测试 .53.1.2 场景描述 .93.2准确率统计 .114误报的统计与分析 .124.1误报汇总 .124.2误报分析 .12第2页共12页1 引言1.1 编写目的本测试报告为三维带电空间检测系统测试报告，目的在于总结测试阶段的测试以及分析测试结果，描述系统是否符合需求。逾期参考人员包括测试人员、开发人

2、员、项目管理者、其他质量管理人员和需要阅读本报告的高层经理。其中测试人员以及开发人员可以从1.2 项目背景随着人们生活水平的不断提高,人们对对电力的依赖性越来越强，用户对供电可靠性的要求也越来越高，因此变电站对电力设备的维护必须尽量减少停电时间和缩小停电范围。由于对设备进行检修时其周围设备仍处在带电运行状态，当需使用到大型设备如吊车等对需设备进行检修更换时，目前只能通过肉眼观察判断的方式对其于带电设备是否保持了足够的安全距离，无法通过技术手段进行有效的监控，通过现场监护人员的视觉判断极易因其判断不准确导致误碰带电设备，导致人员设备停运和人员伤亡事故出现，影响电力安全生产。1.3 系统简介三维带

3、电空间检测系统是基于双目测距的原理将所有物体的坐标转换到左摄像机的坐标系中。划定待施工电力设备的周围带电设备为立体监控平面，确定物体到带电平面的安全距离，当物体距离安全距离小于安全距离时发出警报，提醒相关施工人员注意施工安全。它主要有立体标定模块、立体匹配模块、深度计算模块、安全警戒区域划定模块和报警模块组成。主要工作流程如图 1 所示。其中立体标定模块的为深度计算模块提供摄像机的内部和外部参数，立体标定模块为立体匹配模块提供无畸变且行严格对准的图像，便于进行极线匹配。立体匹配模块主要计算左右摄像机的重叠区域的视差值为深度计算模块提供视差参数。警戒区域划定和报警模块基于深度计算模块提供的物体的

4、第3页共12页空间坐标建立面方程和进行空间相对欧几里得距离计算用于判断物体到带点立体平面的距离。摄像头立体标定放置双目摄像头于监测平面外立体匹配求取视差划定警戒平面和确定安全距离实时监控，计算物体坐标N物体距离警戒平面小于安全距离？Y声音报警图 1 三维安全警示系统工作流程1.4 参考资料参考本系统的相关论文、专利以及相关说明书。主要有：基于半全局匹配的三维带电空间警报系统 、一种基于立体视觉的面向带电作业安全防护的三维安全警示系统、一种灵活的基于立体视觉的面向带电作业安全防护的三维安全警示装置、一种面向带电作业空间的三维安全警示系统和三维安全检测系统安全使用说明书 。1.5 测试环境测试环境

5、为室内，光线条件好，能够满足双目摄像头的采集需求。具有立体参照空间以及目标检测物。第4页共12页1.6 硬件配置双目摄像头：数目为4 组，视角能够满足实际场景需求，且能够将数据安全及时传递至数据处理中心。计算机 CPU：CPU 酷睿 2.0GHZ 以上。内存： 1G 以上可用内存。显卡：独立显卡的效果较好。声音播放设备：能够清晰播放报警信号。电源设备。1.7 软件配置操作系统： Windows Xp sp2 以上版本软件运行环境： Microsoft Visual studio 2010辅助运行环境： OpenCV2.2 或者以上版本。2 测试时间安排2011年 10 月 8号至 2011年

6、11月 28 日。3 测试结果分析3.1 测试执行情况与记录3.1.1 双目摄像头参数测试测试双目摄像机参数，以符合系统数据处理要求。其中，D1 为左摄像头的内部参数， D2 为右摄像头的内部参数，M1 为左摄像头的畸变参数，M2 为右摄像头的畸变参数， R 为旋转参数， T 平移参数。室内模拟参数测试见表所示。第5页共12页表 3.1 左摄像头的内部参数D1 测试参数ddddd0203040001测试组1-4.4837e-0013.1983e-0018.27e-003-4.42e-0030.2-4.4845e-0013.1976e-0018.22e-003-4.65e-0030.3-4.47

7、92e-0013.1920e-0018.22e-003-4.23e-0030.4-4.4866e-0013.1945e-0018.29e-003-4.46e-0030.5-4.4867e-0013.1656e-0018.26e-003-4.22e-0030.6-4.4896e-0013.1565e-0018.21e-003-4.63e-0030.7-4.4888e-0013.1513e-0018.23e-003-4.32e-0030.8-4.4874e-0013.1356e-0018.46e-003-4.12e-0030.9-4.4864e-0013.1543e-0018.10e-003-4.

8、62e-0030.10-4.4849e-0013.1453e-0018.35e-003-4.23e-0030.11-4.4871e-0013.1683e-0018.61e-003-4.65e-0030.12-4.4878e-0013.1311e-0018.12e-003-4.11e-0030.13-4.4837e-0013.1983e-0018.27e-003-4.42e-0030.14-4.4841e-0013.1461e-0018.66e-003-4.66e-0030.15-4.4837e-0013.1983e-0018.27e-003-4.42e-0030.16-4.4989e-0013

9、.1689e-0018.30-003-4.31e-0030.17-4.4315e-0013.1785e-0018.53e-003-4.32e-0030.18-4.4477e-0013.1683e-0018.21e-003-4.63e-0030.19-4.4857e-0013.1935e-0018.63e-003-4.55e-0030.20-4.4567e-0013.1939e-0018.12e-003-4.43e-0030.表 3.2 右摄像头的内部参数D2 测试参数d00d01d02d03d04测试组1-4.4569e-0012.4347e-0011.043e-002-3.89e-0030.

10、2-4.4692e-0012.4432e-0011.046e-002-3.67e-0030.3-4.4122e-0012.4462e-0011.046e-002-3.69e-0030.4-4.4533e-0012.4421e-0011.046e-002-3.69e-0030.5-4.4555e-0012.4462e-0011.048e-002-3.88e-0030.6-4.4522e-0012.4367e-0011.042e-002-3.88e-0030.7-4.4531e-0012.4367e-0011.051e-002-3.88e-0030.第6页共12页8-4.4567e-0012.43

11、32e-001 1.052e-002-3.86e-0030.9-4.4533e-0012.4326e-001 1.050e-002-3.81e-0030.10-4.4510e-0012.4346e-001 1.049e-002-3.83e-0030.11-4.4567e-0012.4397e-001 1.043e-002-3.89e-0030.12-4.4562e-0012.4381e-001 1.048e-002-3.83e-0030.13-4.4561e-0012.4386e-001 1.036e-002-3.86e-0030.14-4.4667e-0012.4383e-001 1.039

12、e-002-3.86e-0030.15-4.4567e-0012.4397e-0011.043e-002-3.89e-0030.16-4.4940e-0012.4410-001 1.039e-002-3.89e-0030.17-4.4869e-0012.4452e-001 1.043e-002-3.89e-0030.18-4.4567e-0012.4397e-001 1.043e-002-3.89e-0030.19-4.4567e-0012.4397e-0011.043e-002-3.89e-0030.20-4.4600e-001 2.4377e-001 1.043e-002-3.76e-00

13、30.表 3.3 左摄像头的 M1 畸变参数 (其中 m01 m10 m20 m21 为 0 m22 为 1)参数m00m02m11m12测试组12.6203387e+0021.7296841e+0022.6745230e+0021.0035400e+00222.6204365e+0021.7296532e+0022.6741141e+0021.0012295e+00232.6204362e+0021.7286412e+0022.6665404e+0021.0235603e+00242.6204362e+0021.7254824e+0022.6635491e+0021.0025652e+002

14、52.6204621e+0021.7287551e+0022.6630644e+0021.0056560e+00262.6204631e+0021.7287451e+0022.6630457e+0021.0012225e+00272.6204623e+0021.7288461e+0022.6630584e+0021.0012244e+00282.6203339e+0021.7286456e+0022.6630495e+0021.0012295e+0029 2.6204862e+002 1.7268125e+002 2.6750001e+002 1.0012244e+00210 2.620481

15、3e+002 1.7262542e+002 2.6611012e+002 1.0012292e+00211 2.6203625e+002 1.7262531e+002 2.6648951e+002 1.0012245e+00212 2.6203634e+002 1.7266321e+002 2.6458210e+002 1.0015520e+00213 2.6203339e+002 1.7286456e+002 2.6630495e+002 1.0012295e+00214 2.6203339e+002 1.7286456e+002 2.6630495e+002 1.0012295e+0021

16、5 2.6203339e+002 1.7286456e+002 2.6630495e+002 1.0012295e+00216 2.6204012e+002 1.7284121e+002 2.6975400e+002 1.0054106e+00217 2.6202963e+002 1.7286542e+002 2.6647950e+002 1.0042295e+00218 2.6202989e+002 1.7286541e+002 2.6894000e+002 1.0042340e+00219 2.6205964e+002 1.7286499e+002 2.6840110e+002 1.001

17、2585e+00220 2.6203542e+002 1.7286468e+002 2.6666410e+002 1.0012361e+002表 3.4 右摄像头的 M2 畸变参数测试 (其中 m01 m10 m20 m21 为 0 m22 为 1)参数m00m02m11m12测试组12.6160450e+0021.6442737e+0022.6583208e+0029.865926e+00124.5157834e+0023.4786103e+0021.4710500e+0025.442785e+00132.6161245e+0021.6447821e+0022.6583208e+0029.8

18、34445e+00142.6164576e+0021.6446454e+0022.6583208e+0029.856300e+001第7页共12页52.6160457e+0021.6444786e+0022.6583208e+0029.856300e+00162.6153124e+0021.6457778e+0022.6583208e+0029.861458e+00172.6153740e+0021.6457817e+0022.6583208e+0029.824540e+00182.6191245e+0021.6453640e+0022.6583208e+0029.755154e+0019 2

19、.6201450e+002 1.6459983e+002 2.6577710e+002 9.755000e+00110 2.6201450e+002 1.6459983e+002 2.6577710e+002 9.755000e+00111 2.6201450e+002 1.6459983e+002 2.6577710e+002 9.755000e+00112 2.6196478e+002 1.6442737e+002 2.6422576e+002 9.862477e+00113 2.6196401e+002 1.6442737e+002 2.6415457e+002 9.813542e+00

20、114 2.6194642e+002 1.6442737e+002 2.6457861e+002 9.94545e+00115 2.6145786e+002 1.6442737e+002 2.6457866e+002 9.945666e+00116 2.6147852e+002 1.6442737e+002 2.6784154e+002 9.985454e+00117 2.6114878e+002 1.6442737e+002 2.6545787e+002 9.864451e+00118 2.6554787e+002 1.6442737e+002 2.6545572e+002 9.845785

21、e+00119 2.6874245e+002 1.6442737e+002 2.6775244e+002 9.878154e+00120 2.6547778e+002 1.6442737e+002 2.6545777e+002 9.854877e+001表 3.5 摄像机旋转参数 R 测试参数r 00r01r02测试组18.0e-0051.057e-002 -2.989e-00225.2e-0051.062e-002 -3.220e-00235.3e-0051.013e-002 -4.331e-00245.3e-0051.013e-002 -4.331e-00258.0e-0051.023e-

22、002 -3.100e-00268.0e-0051.023e-002 -3.100e-00278.0e-0051.023e-002 -3.100e-00289.5e-0052.110e-002 -3.000e-00299.5e-0052.110e-002 -3.000e-002109.5e-0052.110e-002 -3.000e-0021111.0e-0051.057e-002 -2.900e-0021211.0e-0051.057e-002 -2.900e-0021311.0e-0051.057e-002 -2.900e-0021411.0e-0051.057e-002 -2.900e-

23、002152.6e-0051.057e-002 -2.540e-002166.0e-0051.057e-002 -2.454e-002176.0e-0051.057e-002 -2.120e-002188.0e-0051.057e-002 -2.102e-002198.0e-0051.057e-002 -2.120e-002205.0e-0050.110e-002-5.223e-002表 3.6 摄像机平移参数T 测试参数t00t01t02测试组1-1.4929551e+0021.89305-2.4956e-001第8页共12页2-1.4956125e+0021.70000-2.4966e-0

24、013-1.4936545e+0021.72000-2.4964e-0014-1.4936212e+0021.86652-2.4520e-0015-1.4932112e+0021.85822-2.4210e-0016-1.4965629e+0021.86994-2.4220e-0017-1.4521649e+0021.88452-2.4540e-0018-1.4596125e+0021.82222-2.4000e-0019-1.4451212e+0021.82000-2.4254e-00110-1.4311565e+0021.98611-2.4000e-00111-1.4341212e+002

25、1.98564-2.3360e-00112-1.5641213e+0021.96231-2.3410e-00113-1.5693135e+0021.65478-2.9541e-00114-1.5696331e+0021.35441-2.9523e-00115-1.4864123e+0021.25445-2.6741e-00116-1.4864669e+0021.69751-2.4689e-00117-1.4891231e+0021.89698-2.4400e-00118-1.4674562e+0021.83413-2.4650e-00119-1.4999000e+0021.85889-2.4450e-00120-1.5615899e+0021.89405-2.4485e-0013.1.2 场景描述模拟场景 1主要模拟的场景是相关施工设备在四周都有带电设备的环境下工作的场景 。带电面为面 ABCD ，面 AA1B1B ，面 BB1C1C，面 DD1C1C 和面 AA1D1D 。要求施工设备或相关人员在带电立体空间 ABCD-A1B1C1D1 中工作时距离各个带电平面的距离小于安全距离，否