[发明专利]接触网中组件脱落缺陷识别方法及系统

说明书

本发明公开了接触网中组件脱落缺陷识别方法及系统，利用组件模板图像在待检测图像的不同尺度上滑动搜索目标组件，在待检测图像中匹配出目标组件的位置区域图像，组件模板图像包括接触网中各个组件的模板图像；根据图像边缘分析算法在位置区域图像中定位出目标连接件区域；根据目标组件与目标连接件的结构关系，按照相应的比例在位置区域图像中分割出目标连接件；获取目标连接件的灰度直方图和梯度特征，根据目标连接件的灰度直方图判定目标连接件是否存在疑似脱落缺陷，再根据目标连接件的梯度特征确定该疑似脱落缺陷是否为真，若为真则判定该目标连接件存在组件脱落缺陷，若为假则判定该目标连接件正常。本发明可精准地识别出组件脱落缺陷。

技术领域

本发明涉及接触网领域，特别是涉及接触网中组件脱落缺陷识别方法及系统。

背景技术

接触网是在电气化铁道中，沿钢轨上空“之”字形架设的，供受电弓取流的高压输电线。接触网是铁路电气化工程的主构架，是沿铁路线上空架设的向轨道交通工具供电的特殊形式的输电线路。一般由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础几部分组成。

接触网中使用了大量的如螺钉、螺栓等连接组件来固定相关的支架、定位器、定位杆等，而此类连接组件一旦出现松动或脱落的情况，对接触网安全运行有着很大的潜在危险。

而现有的检测方式则是通过人眼查看相应视频图像，由于随着视频量的不断增加，人眼查看诸如螺钉、螺栓等连接组件是否存在脱落缺陷，不仅耗费大量的人力，还可能因为人的疲劳检查导致漏检。因此组件脱落缺陷的自动识别具有很强的实用价值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，针对人工逐帧分析视频确认组件脱落缺陷的不便，提出了一种接触网中组件脱落缺陷识别方法和接触网中组件脱落缺陷识别系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

(一)接触网中组件脱落缺陷识别方法，接触网中的各个组件由连接件连接组成，所述方法用于检测该连接件是否存在脱落缺陷，所述方法包括以下步骤：

S1，获取待检测图像；

S2，定位组件：利用组件模板图像在待检测图像的不同尺度上滑动搜索目标组件，在待检测图像中匹配出目标组件的位置区域图像，所述组件模板图像包括接触网中各个组件的模板图像；

S3，定位连接件：根据图像边缘分析算法在位置区域图像中定位出目标连接件区域；

S4，分割连接件：根据目标组件与目标连接件的结构关系，按照相应的比例在位置区域图像中分割出目标连接件；

S5，特征分析：获取目标连接件的灰度直方图和梯度特征，根据目标连接件的灰度直方图判定目标连接件是否存在疑似脱落缺陷，再根据目标连接件的梯度特征确定该疑似脱落缺陷是否为真，若为真则判定该目标连接件存在组件脱落缺陷，若为假则判定该目标连接件正常。

进一步的，所述定位组件步骤S2包括以下子步骤：

S201，生成组件子模板图像：在组件模板图像object中，截取组件模板图像object的子图像作为组件子模板图像object_sub；

S202，多尺度定位目标组件：在组件模板图像object的n个尺度上进行上采样和下采样，得到2n+1个不同尺度的组件模板图像object_k，在组件子模板图像object_sub的n个尺度上进行上采样和下采样，得到2n+1个不同尺度的组件子模板图像object_sub_k，其中，k∈[1,2n+1]；