[发明专利]刚性接触网磨耗检测方法、设备和存储介质

说明书

本申请属于图像处理技术领域，具体涉及一种刚性接触网磨耗检测方法、设备和存储介质，其中方法包括：获取待检测深度图像；将每一行深度图像数据转换为二维点云数据；基于预设的阈值从二维点云数据中筛选得到接触线点云数据和汇流排凹槽点云数据；基于接触线点云数据，通过k‑mean聚类算法得到接触线表面的左右两个端点；将汇流排凹槽点云数据与接触线与汇流排模板中相应的模板点云数据进行匹配，确定匹配变换关系；基于匹配变换关系得到与接触线表面的左右两个端点相匹配的接触线匹配点；基于接触线匹配点、接触线与汇流排模板中的接触线与汇流排的交接点得到接触网磨耗的检测结果。本申请方法能准确、全面地对接触线进行磨耗检测。

技术领域

本申请属于图像处理技术领域，具体涉及一种刚性接触网磨耗检测方法。

背景技术

刚性架空接触网作为城市轨道交通牵引供电系统的重要组成部分，直接关系到地铁能否安全可靠运行。目前，国内既有运行线路的部分特殊区段(电客车出站加速区段、锚段关节、分段绝缘器等)接触线均存在磨损严重问题，增加了行车过程事故发生的概率，因此有必要对接触网的磨耗程度进行检测，以便及时更换接触线。

接触线常年与列车受电弓之间摩擦存在磨耗时，其表面会存在非常光滑的断面，现有针对接触网的磨耗检测方案利用断面对光的反射性要比接触线其余的弧形部分要强、接触线磨耗边缘会产生明显的梯度变化的特点，采用单目相机自底向上拍摄接触网图像，基于图像增强、图像分析、边缘检测以及形态学处理等方法等提取出接触线底部磨耗边缘的轮廓信息，进而分析接触线磨耗情况。除了常见的单目相机方案以外，还有部分研究则采用了双目视觉方案，基于双目测距技术和三角成像原理，通过获取到底部边缘两点的坐标信息，从而进一步分析底部磨耗信息。

然而，目前现有的单目和双目相机方案都只利用到了接触线磨耗面的信息，且假定磨耗面平滑且均匀，接近平面，这忽略了磨耗面中间区域的特征信息。同时，由于真实环境中导电油脂、碳屑、粉尘等会吸附在接触线侧面，这直接导致了接触线与汇流排的交接点无法拍摄，从而无法测量磨耗余量。

因此，如何准确、全面地对接触线磨耗进行检测成为了一个亟待解决地问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本申请提供一种刚性接触网磨耗检测方法、设备和可读存储介质。

(二)技术方案

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

第一方面，本申请实施例提供一种刚性接触网磨耗检测方法，该方法包括：

S10、获取待检测的接触线和汇流排的深度图像，将获取的深度图像作为待检测深度图像；

S20、将所述待检测深度图像中每一行深度图像数据转换为二维点云数据；基于预设的阈值从所述二维点云数据中筛选得到接触线点云数据和汇流排凹槽点云数据；

S30、基于所述接触线点云数据，通过k-mean聚类算法得到接触线表面的左右两个端点；

S40、将所述汇流排凹槽点云数据与预先建立的接触线与汇流排模板中相应的模板点云数据进行匹配，确定匹配变换关系；

S50、基于所述匹配变换关系得到所述接触线与汇流排模板中与所述接触线表面的左右两个端点相匹配的接触线匹配点；

S60、基于所述接触线匹配点、所述接触线与汇流排模板中的接触线与汇流排的交接点得到接触网磨耗的检测结果。

可选地，S10包括：

S11、获取线结构光相机采集的接触线和汇流排的初始深度图像；

S12、对所述初始深度图像进行中值滤波，得到待检测深度图像，其中，中值滤波的方法包括：