[发明专利]一种实时柔性接触网定位点识别方法

说明书

本发明属于本发明接触网智能检测技术领域，公开了一种实时柔性接触网定位点识别方法，包括图像预处理步骤、柔性接触线区域定位步骤和柔性定位点定位步骤，先对图像中的柔性接触线区域进行初步识别，然后在进行柔性定位点的具体精确定位，是一种基于图像处理检测技术的非接触式的柔性接触线定位点检测方法。

技术领域

本发明接触网智能检测技术领域，尤其涉及一种实时柔性接触网定位点识别方法。

背景技术

在电气化铁路设计中，接触网主要由接触悬挂、定位装置、支持装置、支柱及相关基础设施等构成，是沿铁路线上空架设的一种特殊输电线路。它的功能是通过导线与受电弓之间的接触，从而为电力机车提供电能。而评价接触网受流性能主要参考两个状态参数：几何参数和动力学参数。几何参数包括导线高度、拉出值、定位管坡度、线岔、导线磨耗和支柱位置等，而对接触网进行几何参数评价则要求必须要能够对接触网定位点进行准确的定位检测。

定位点检测技术被应用于接触网，用以作为接触网缺陷检测系统中触发面阵相机进行图像采集拍摄的依据，同时也将其作为一杆一档数据存储以及管理的依据。定位点检测准确与否，将极大地影响面阵相机触发的准确度，进而影响后续的数据分析难度、增加数据分析的漏检率、工作量以及一杆一档数据存储的准确性。

在现有技术中，有一些基于雷达的检测技术的接触网识别检修技术方案，如公开号为CN205097980U，公开时间为2016年3月23日，名称为“一种基于激光雷达的接触网检测检修车”的中国实用新型专利文献，公开的技术方案中包括检测车体、数据采集单元、升降旋转作业平台和用于数据分析处理的服务器；数据采集单元设置在检测车体上，所述升降旋转作业平台可升降和旋转地设置在所述检测车体顶部的后方；所述升降旋转作业平台上设置有显示和操控面板；所述服务器分别与数据采集单元、显示和操控面板连接，数据采集单元所采集的数据经所述服务器分析处理后传输到所述显示和操控面板上。但是根据实际使用的经验而言，这种基于基于雷达的检测技术缺点为检测频率低下，不适合速度快的列车，在当前轨道交通大提速的要求下，缺陷比较明显。

而除了基于雷达的检测技术，当前还有一些其他的适用于接触网定位点检测的技术方案，比如基于电子标签的检测技术和基于GPS的检测技术，但是这些新技术同样也存在一些问题：基于电子标签的检测技术，虽然检测精度高，但是投资成本太大，需要在所有被检对象上添加对应的电子标签才能实现，这是物力和人力的超高投入才能实现的，特别是对于既有线路的改造；而基于GPS的检测技术，同样具有高建设和运维成本的问题，而且该技术在隧道和有遮挡及干扰的情况下信号差，很容易漏定位，精密度不足。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的问题和不足，本发明旨在于提供一种基于图像处理检测技术的非接触式的柔性接触线定位点检测算法。

本发明的一种实时柔性接触网定位点识别方法，包括以下步骤：

图像预处理步骤，获取原始图像，对原始图像进行灰度增强处理；

柔性接触线区域定位步骤，将灰度增强处理后的图像，依次通过水平梯度计算、线条提取、线条聚类形成候选区域，并对候选区域进行区域筛选处理定位出图像中的柔性接触线区域；

柔性定位点定位步骤，首先将经过所述接触线区域定位步骤定位出的柔性接触线区域作为输入图像，遍历输入图像的灰度图像像素点，分别统计像素点在0°、-45°、-90°、-135°方向上连续灰度值为大于设定阈值的像素段作为行程，即为所有长度的行程，并根据行程长度是否符合设定阈值来提取特征行程；然后再遍历上述所有特征行程，并以所述特征行程中点为中心向四周扩张，截取设定尺寸的小图并对小图进行二值化处理；再经过二值化处理的小图进行连通域处理，并计算连通域的包括面积、长宽比、周长数值在内的几何参数特征，将各几何参数特征均满足设定条件的连通域标记为柔性定位点输出。