[发明专利]一种接触网硬点在线检测系统及检测方法

权利要求书

1.一种接触网硬点在线检测系统，其特征在于，包括：视觉探头、逆反射标志、电缆和控制器；

所述视觉探头为两个，分别安装于车体顶部的两侧；每一个所述视觉探头均包括：相机、多个激光模组、镜头和滤光片；其中：

多个所述激光模组用于向供电弓碳滑板所在区域投射单色激光束；

所述相机对准供电弓碳滑板的背部，用于同步获取供电弓碳滑板所在区域的图像；

所述镜头安装于相机之上，用于将供电弓碳滑板所在区域成像到相机的成像面上；

所述滤光片安装于镜头之上，用于滤除无用的环境干扰光；

所述逆反射标志固定于供电弓碳滑板的底部，并通过相机获取所述逆反射标志的图像；

所述电缆包括用于相机和激光模组供电的电源线以及用于相机和激光模组与控制器传输信号的信号线；

所述控制器通过电缆分别与相机和激光模组控制连接，并读取相机的图像数据；同时，对获取的图像数据进行处理，得到硬点检测结果。

2.根据权利要求1所述的接触网硬点在线检测系统，其特征在于，多个所述激光模组均布于镜头的四周；和/或

多个所述激光模组靠近所述镜头。

3.根据权利要求1所述的接触网硬点在线检测系统，其特征在于，所述相机采用工业级相机；和/或

所述镜头为工业级镜头。

4.根据权利要求1所述的接触网硬点在线检测系统，其特征在于，所述滤光片为窄带滤光片，且所述滤光片的中心波长与激光模组的中心波长一致。

5.根据权利要求1所述的接触网硬点在线检测系统，其特征在于，每一个所述激光模组均包括半导体激光器以及设置于半导体激光器发射端的扩束镜，所述扩束镜用于投射出激光束，其中，每一个所述激光模组仅能够照亮供电弓碳滑板所在区域中的一部分，两个所述视觉探头中的所有激光模组保证整个供电弓碳滑板所在区域被照亮。

6.根据权利要求1所述的接触网硬点在线检测系统，其特征在于，所述逆反射标志包括基板和逆反射片；其中，所述基板和逆反射片胶粘连接，形成一体化组件，并固定于供电弓碳滑板的背部，用于检测碳滑板的变动。

7.根据权利要求6所述的接触网硬点在线检测系统，其特征在于，所述基板为正方形结构；和/或

所述逆反射片为圆形结构。

8.根据权利要求7所述的接触网硬点在线检测系统，其特征在于，所述逆反射片的直径不超过基板边长的一半。

9.根据权利要求6-8任一项所述的接触网硬点在线检测系统，其特征在于，所述基板采用轻质材料制备得到，基板的表面通过阳极氧化发黑处理形成氧化层，并进行喷丸处理，形成深色漫反射表面；和/或

所述逆反射片采用逆反射材料制备得到。

10.一种基于权利要求1-9任一项所述的接触网硬点在线检测 系统实现的硬点检测方法，其特征在于，包括：

在控制器的统一控制下，关闭左右两个视觉探头中的激光模组，控制左右两个视觉探头中的相机同步拍摄一张供电弓碳滑板所在区域的图像，作为左右两幅背景图像送入控制器；

在控制器的统一控制下，打开左右两个视觉探头中的激光模组，向供电弓碳滑板所在区域投射激光束，控制左右两个视觉探头中的相机同步拍摄一张供电弓碳滑板所在区域的图像，作为左右两幅测量图像送入控制器，然后关闭左右两个视觉探头中的激光模组；

将得到的左右两幅测量图像分别与其相应一侧的背景图像相减，得到左右两幅差分图像；

对左右两幅差分图像进行滤波处理，去除噪声，获得仅包含所需的逆反射标志的左右两幅滤波图像；

对获得的左右两幅滤波图像进行质心计算，分别获得逆反射标志的逆反射片中心点在左右两幅滤波图像中的二维坐标；

利用得到的逆反射片中心点在左右两幅滤波图像中的二维坐标，计算得出逆反射片中心点的空间三维坐标；

重复上述步骤，获得多个逆反射片中心点的空间三维坐标；

利用获得的多个逆反射片中心点空间三维坐标检测结果，通过二次微分处理，即得到逆反射片中心点在三个方向的加速度，即为硬点测试结果。