[发明专利]受电弓监测方法及系统

权利要求书

1.一种受电弓监测方法，其特征在于，包括：

采集受电弓视频图像；

获取采集到的受电弓视频图像的当前帧的灰度信息；

判断是否存在火花：

如果比对受电弓视频图像当前帧与参考帧中对应区域的灰度后，所述当前帧与参考帧灰度相异的区域的面积总和大于预设的区域阈值，所述当前帧中灰度相异的区域的灰度大于参考帧中对应区域的灰度且与参考帧中对应区域的灰度的差值大于预设的灰度阈值，则确定存在大火花；

如果所述当前帧存在灰度极值区域，且所述灰度极值区域的总面积大于预设的极值区域阈值，则确定存在中等火花；

如果所述当前帧中滑板与接触网导线的交点的亮度大于预设的亮度阈值，则确定存在小火花；

判断受电弓姿态是否异常，包括：

在采集到的受电弓视频图像的当前帧中搜索受电弓支架的位置和支架的交点，根据所述支架的位置和支架的交点得到支架的姿态参数；

在所述当前帧中搜索受电弓的弓角，根据搜索到的弓角确定弓角的姿态参数；

将支架的姿态参数或者弓角的姿态参数分别与对应的预设范围比较，如果支架的姿态参数或者弓角的姿态参数超出对应的预设范围，则确定受电弓姿态出现异常。

2.如权利要求1所述受电弓监测方法，其特征在于，还包括：

当确定存在大火花，或者确定存在中等火花，或者确定存在小火花且出现小火花的交点数大于预设的安全个数时，进行报警。

3.如权利要求1所述的受电弓监测方法，其特征在于，还包括：

根据当前帧采集时间，和/或根据当前帧采集时间对应的摄像头GPS定位信息，和/或根据当前帧采集时间对应的列车杆号识别信息，对出现电火花的区域进行定位。

4.根据权利要求1所述的受电弓姿态监测方法，其特征在于，在所述当前帧中搜索受电弓支架的位置和支架的交点，以及在所述当前帧中搜索受电弓的弓角，包括：

二值化处理所述当前帧；

搜索当前帧二值化处理后的白色连通域；

在搜索到的白色连通域中搜索受电弓支架的位置和支架的交点，以及搜索受电弓的弓角。

5.如权利要求1所述的受电弓监测方法，其特征在于，还包括：当不存在大火花时，判断受电弓姿态是否出现异常。

6.一种受电弓监测系统，其特征在于，包括：

采集单元，用于采集受电弓视频图像；

图像处理单元，用于获取采集到的受电弓视频图像的当前帧的灰度信息；

大火花监测单元，用于比对受电弓视频图像当前帧与参考帧中对应区域的灰度，如果所述当前帧与参考帧灰度相异的区域的面积总和大于预设的区域阈值，所述当前帧中灰度相异的区域的灰度大于参考帧中对应区域的灰度且与参考帧中对应区域的灰度的差值大于预设的灰度阈值，则确定存在大火花；

中等火花监测单元，用于搜索当前帧灰度的极值区域，如果存在所述极值区域，且所述灰度极值区域的总面积大于预设的极值区域阈值，则确定存在中等火花；

小火花监测单元，用于在所述当前帧中搜索滑板与接触网导线的交点，如果所述交点的亮度大于预设的亮度阈值，则确定存在小火花；

受电弓姿态监测单元，用于监测受电弓姿态是否存在异常，所述受电弓姿态监测单元包括：

支架搜索子单元，用于在所述当前帧中搜索受电弓支架的位置和支架的交点；

支架姿态参数获取子单元，用于根据所述支架的位置和支架的交点得到支架的姿态参数；

弓角搜索子单元，用于在所述当前帧中搜索受电弓的弓角；

弓角姿态参数获取子单元，用于根据搜索到的弓角得到弓角的姿态参数；

异常判断子单元，用于将支架的姿态参数或者弓角的姿态参数分别与对应的预设范围比较，如果支架的姿态参数或者弓角的姿态参数超出对应的预设范围，确定受电弓姿态出现异常。

7.如权利要求6所述受电弓监测系统，其特征在于，还包括：

报警单元，用于当确定存在大火花，或者确定存在中等火花，或者确定存在小火花且出现小火花的交点数大于预设的安全个数时，进行报警。

8.如权利要求6所述的受电弓监测系统，其特征在于，还包括：

定位单元，用于根据当前帧采集时间，和/或根据当前帧采集时间对应的摄像头GPS定位信息，和/或根据当前帧采集时间对应的列车杆号识别信息，对出现电火花的区域进行定位。