[发明专利]一种基于3D结构光相机的地铁接触网磨耗测量方法及系统

说明书

本发明涉及轨道建设的技术领域，目的是提供一种基于3D结构光相机的地铁接触网磨耗测量方法及系统，其中，一种基于3D结构光相机的地铁接触网磨耗测量方法，包括以下步骤，S1：对接触线的底部轮廓进行扫描，获取接触线轮廓图像，执行S2；S2：对获取的接触线轮廓图像进行去噪及平滑处理，执行S3；S3：根据接触线轮廓图像中的接触线轮廓数据判断接触线是否为刚性线，若是S5，执行，若不是，执行S4；S4：在接触线轮廓的两端分别添加多个辅助点，构造曲率突变，执行S5；S5：筛选表征接触线轮廓边缘的特征点，执行S6；S6：计算接触线的磨耗角度。本发明具有确保牵引供电安全同时节约人力以及时间成本，提高工作效率的优点。

技术领域

本发明涉及轨道建设的技术领域，具体涉及一种基于3D结构光相机的地铁接触网磨耗测量方法及系统。

背景技术

接触网作为城市轨道交通供电系统的重要设备之一，其安全和可靠性将直接关系着地铁的运行状态，接触网人员在检修中发现局部区域的接触线，如一些大弯道处，锚段关节处，中间接头处，折返线线岔处，存在磨耗较大，磨耗不均匀，甚至侧磨等异常磨耗现象。接触线异常磨耗将影响弓网的正常匹配关系，降低受电弓取流质量，缩短接触线的使用寿命，甚至对地铁安全运营也存有一定的隐患。因此及时发现接触线异常磨耗，并通过专业技术人员分析查找接触线异常磨耗的原因，根据原因结合现场实际情况，提出切实可行的解决方法就显得尤为重要。

接触网是牵引供电系统向电客车提供电能的最直接环节。因此，接触网的状态直接影响这电客车的受流质量，接触网的检测也成为地铁公司最重要的日常检修维护工作之一。目前，在对地铁接触网进行检测是，接触线磨损、导高、拉出值等常规几何参数的测量多采用人工定点使用激光接触网检测仪的方式测量。这种人工定点测量方式，普遍存在测量值不连续，测量效率低、强度大等缺点，并不适用于全线的接触网检测，因此，急需一种快速，连续，全覆盖的接触网磨耗测量系统及方法。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于3D结构光相机的地铁接触网磨耗测量方法及系统，具有使用基于3D结构光的接触网磨耗测量系统代替传统的人工定点检测进行地铁接触网磨耗检测，能够静态连续检测接触网磨耗的变化情况，确保牵引供电安全同时节约人力以及时间成本，提高工作效率的优点。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种基于3D结构光相机的地铁接触网磨耗测量方法，包括以下步骤，

S1：对接触线的底部轮廓进行扫描，获取接触线轮廓图像，执行S2；

S2：对获取的接触线轮廓图像进行去噪及平滑处理，执行S3；

S3：根据接触线轮廓图像中的接触线轮廓数据判断接触线是否为刚性接触线，若是S5，执行，若不是，执行S4；

S4：在接触线轮廓的两端分别添加多个辅助点，构造曲率突变，执行S5；

S5：筛选表征接触线轮廓边缘的特征点，执行S6；

S6：计算接触线的磨耗角度。

优选的，所述S2具体包括以下步骤，

S21：建立坐标系，设点集纵坐标系列为z(i)，取阈值s1＝3，执行S22；

S22：计算每个z(i)前后共10个点的平均值ave，比较z(i)后5个点z(j)与ave之差大于s1的个数count1，根据count1不同进行分类处理，执行S23；

S23：阈值s1是否小于3，若是，执行S24，若否，执行S22；

S24：统计每个z(i)前后5个点z(j)在|z(j)-z(i)|s2＝1的个数count2，根据count2判断是否该点z(i)为离散群集点，每个z(i)前后5个点的前两个点进行线性外插得到离散群集点的z值，执行S25；