无人机输电线路巡检以其巡检自动化程度高、适用范围广、巡检效率高、巡检成本低等优点日益成为国家电网电力巡检的主要方式。其中固定翼无人机巡检通常作为一种快速的输电线路走廊扫描的巡检方式。而多旋翼无人机由于其飞行稳定、可操作性强等结构特点多用于输电线路近距离精确巡检。本文根据多旋翼无人机输电线路巡检系统的需求,建立了四旋翼无人机巡检系统模型。分析各子系统结构功能确定了器件选型,搭建了四旋翼无人机输电线路巡检硬件平台,并通过测试飞行验证了平台稳定性。针对视觉巡检系统中关于图像与二维场景之间的单应变换问题,提出了基于输电线路视觉成像模型的单应变换矩阵求解方法。由输电线路视觉成像模型计算摄像机外参数矩阵以及二维场景平面的法向量。并通过摄像机标定得到摄像机内参数矩阵。从而可以得到相应的单应变换矩阵。实现不同巡检视角图像之间的转换,提高巡检系统图像测量的精度。实验表明,基于此模型得到的单应矩阵能实现准确的单应变换。最后,针对无人机输电线路自主巡检过程中对巡检安全性的要求,以四旋翼无人机巡检系统为研究对象,提出了基于单目视觉的巡检安全距离测量方法。基于输电线路视觉成像模型与杆塔的实际高度,.通过对输电线杆塔图像的识别与测量计算出无人机与输电线路的实时安全距离。通过实验验证了算法正确性,并分析了影响测量精度的各种因素及误差范围,验证了算法可行性。