[发明专利]一种在接触网图像中定位出定位线夹的方法及系统

权利要求书

1.一种在接触网图像中定位出定位线夹的方法，其特征在于具体包括以下的步骤：步骤一、设置在机车顶部的接触网巡检装置拍摄接触网图像，并对拍摄到的图像进行边缘检测；步骤二、检测图像中的直线，分别得到横向直线和纵向直线；步骤三、排除图像中的受电弓；步骤四、判断横向直线和纵向直线相交处是否形成T形，若判断为T形相交，继续步骤五，否则结束；步骤五、提取该T形相交处的图像轮廓并检测其高斯分布，同时将该图像与预设模板进行匹配，若高斯分布满足预设定条件或者图像与预设模板匹配则判定该T形相交处为定位线夹，并获取该处的坐标值，否则结束；

所述高斯分布判断具体包括以下的步骤：在所选定的端点区域进行轮廓提取并进行多边形近似，选择横向定位器直线的边缘以下区域进行角点检测，并检测其高斯分布，判定其中心点的相对位置关系是否符合矩形的特征，以此判断是否是定位线夹。

2.如权利要求1所述的在接触网图像中定位出定位线夹的方法，其特征在于所述方法还包括先对图像进行预处理，然后再进行边缘检测，所述预处理包括缩小图像并对图像进行中值滤波。

3.如权利要求1所述的在接触网图像中定位出定位线夹的方法，其特征在于所述边缘检测的具体过程为：对缩小后的图像使用直方图统计像素，并计算全图像素平均值，根据计算出的全图像素平均值采用不同阈值的边缘检测算子进行边缘检测。

4.如权利要求1所述的在接触网图像中定位出定位线夹的方法，其特征在于所述检测图像中的直线的具体过程为：应用Hough变换检测直线，在检测到的直线中筛选符合位置和角度的直线进行平行线聚类，分别查找中心线，得到各结构中心线。

5.如权利要求1所述的在接触网图像中定位出定位线夹的方法，其特征在于所述排除图像中的受电弓的具体过程为：先根据中心线以及受电弓在图像中的固定位置粗略分割图像去除受电弓，再利用受电弓轮廓信息精细排除受电弓。

6.如权利要求4所述的在接触网图像中定位出定位线夹的方法，其特征在于所述T形相交的具体判断过程为：将各结构端点作为感兴趣区域，针对正定位和反定位的定位器，分别选择左端点和右端点区域作为感兴趣区域，对于每一个感兴趣区域内，分别得到横向的定位器直线和纵向的接触线直线，根据纵向直线和横向直线相交处的像素值跳变点个数判断是否是定位线夹。

7.如权利要求6所述的在接触网图像中定位出定位线夹的方法，其特征在于所述根据纵向直线和横向直线相交处的像素值跳变点个数判断是否是定位线夹的具体过程为：以区域内横向和纵向直线的交点为圆心取圆，采集该圆上像素值由255跳变到0的点的个数，当跳变点个数为3时，判断为T形相交。

8.一种在接触网图像中定位出定位线夹的系统，其特征在于具体包括接触网图像获取装置、边缘检测模块、直线提取模块、受电弓排除模块、高斯分布判断模块和定位线夹判断模块；所述接触网图像获取装置用于拍摄接触网图像；所述边缘检测模块用于对图像进行边缘检测；所述直线提取模块用于检测图像中的直线，分别得到横向直线和纵向直线；所述受电弓排除模块用于排除图像中的受电弓；所述定位线夹判断模块用于判断横向直线和纵向直线相交处是否形成T形，若判断为T形相交，则提取该T形相交处的图像轮廓并检测其高斯分布，同时将该图像与预设模板进行匹配，若高斯分布满足预设定条件或者图像与预设模板匹配则判定该T形相交处为定位线夹，并获取该处的坐标值，否则结束；

其中，高斯分布判断模块用于在所选定的端点区域进行轮廓提取并进行多边形近似，选择横向定位器直线的边缘以下区域进行角点检测，并检测其高斯分布，判定其中心点的相对位置关系是否符合矩形的特征，以此判断是否是定位线夹。