[实用新型]一种基于计算机视觉的接触线几何参数检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及车载轨道巡检技术领域，尤其涉及一种基于计算机视觉的接触线几何参数检测装置。

背景技术

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电力机车供电的特殊形式的输电线路。其由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础几部分组成。接触网通常沿钢轨上空“之”字形架设，供受电弓取流的高压输电线。接触网的拉出值设置准确才能保证受电弓的使用寿命、使接触线精确固定；接触线的高度设置准确才能保证受电弓与接触线之间有适当的接触力。因此需要经常检测接触网中接触线的各种几何参数，以便及时进行调整。

现有的对接触线几何参数进行检测方法主要有：坠线加钢尺、道尺测量法；测量杆加专用计算器测量法；光学测量法；多功能接触网检测仪等。这些检测方法都取得了一定的效果，但不少方法存在测量不准确、危险性高、操作复杂、设备昂贵笨重、检测任务重强度大、抗干扰能力差等问题。申请公布号为CN103217111 A的中国发明专利申请公开了一种基于图像处理的新型非接触式接触线几何参数检测方法，其虽然可以用于部分地解决触线几何参数检测效率低、装置灵活性差等缺点，但是该方法的成像分辨率、识别速度和准确度较低，无法应用于大区间范围的高速电气化轨道交通的接触线几何参数检测。

实用新型内容

本实用新型的目的之一至少在于，针对上述现有技术存在的问题，提供一种基于计算机视觉的接触线几何参数检测装置，其成像分辨率高、识别速度快，所获取的包括接触高度和偏离距离在内的接触线几何参数精度高，能够有效地提高速电气化轨道交通中接触网的故障检测效率，并为进一步提高接触网的安全性和可靠性提供了数据基础。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案包括以下各方面。

一种基于计算机视觉的接触线几何参数检测装置，其包括：巡检机车、标定机构、图像采集装置、图像处理服务器、以及检测计算服务器；

其中，巡检机车包括车厢、动力设备、伸出车厢且水平设置的第一悬臂和垂直于第一悬臂设置的第二悬臂，动力设备用于使巡检机车高速运行在轨道上；

所述标定机构包括设置在所述第一悬臂一端的刚性标杆，以及分别设置在刚性标杆两端的上伸缩式绝缘标杆和下伸缩式绝缘标杆，且上伸缩式绝缘标杆和下伸缩式绝缘标杆分别与接触线和轨道接触；

所述图像采集装置包括分别设置在第二悬臂两端的第一高速相机和第二高速相机，第一高速相机与上伸缩式绝缘标杆相对设置，第二高速相机与下伸缩式绝缘标杆相对设置，分别用于获取每根伸缩式绝缘标杆的标定长度图像；

所述图像处理服务器用于对标定长度图像进行中心点校正、快速压缩和存储；

所述检测计算服务器用于根据标定长度图像和基准标定参数获取接触线的高度数据。

优选地，所述标定机构设置在与接触线和轨道延伸方向垂直的平面上，刚性标杆设置在第一悬臂一端且可以在与第一悬臂垂直的平面上以第一悬臂为中心转动。

优选地，所述上伸缩式绝缘标杆采用U型槽结构与接触线接触，下伸缩式绝缘标杆采用U型槽结构与轨道接触，且上、下伸缩式绝缘标杆上设置的刻度可以因接触线的高度不同而显示或隐藏。

优选地，所述装置进一步包括第三高速相机和角度标尺；所述第三高速相机设置在第二悬臂与第一悬臂交汇处，用于获取与角度标尺对应的标定角度图像；所述角度标尺固定设置在刚性标杆上，并可以与刚性标杆一起绕第一悬臂转动。

优选地，所述角度标尺为环形，且从环的中心点每隔固定角度设置一径向刻度；角度标尺设置为随着刚性标杆绕第一悬臂转动而转动。

优选地，所述检测计算服务器进一步用于根据标定角度图像获取刚性标杆的实际转动角度，并根据标定机构的总长度计算获取接触线在水平方向上偏离线路中心的距离。

优选地，所述第一悬臂与第二悬臂之间设置有避震器件。

优选地，所述第一高速相机和第二高速相机的拍摄速度均设置为与巡检机车的行驶速度成预设比例。

优选地，所述第二悬臂上设置有与图像采集装置对应的辅助照明器件。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型至少具有以下有益效果：