[发明专利]接触网定位线夹目标检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及接触网技术领域，具体涉及一种接触网定位线夹目标检测方法。

背景技术

随着高速重载铁路的不断发展，高速铁路接触网由于接触线及承力索的张力增大，各接触网零部件的受力及振动也大幅增加，接触网零部件的安全问题尤为突出。接触网是沿着铁路线上空架设的特殊形式的输电线路，通过接触线与受电弓的直接接触为电力机车提供可靠不间断的电能。它是电气化铁路的重要设备，由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础几部分组成。为保证电气化铁路的安全运营，接触网悬挂状态检测监测装置（简称4C系统）着眼于接触网悬挂及其部件的技术状态检测，安装于接触网检测车、作业车或其他专用轨道车辆顶部，对接触网的零部件实施成像检测。在接触网悬挂中，定位线夹连接着接触线和支持装置，承受着弓网最大冲击力和接触线张力，是最重要也是最薄弱的零部件，实际运营中多次发生松动、脱落等故障，其严重故障甚至可能造成接触线脱落引发弓网事故。

现有的接触网定位线夹检测方法主要为人工线路巡检和人工查看4C系统得到的高清图像。传统的人工巡检方法工作量大，而且只能在非常有限的天窗时间内进行，难以满足大量高速铁路接触网高效检修维护的需要。人工查看4C系统检测方法由于接触网悬挂结构多变且缺陷种类繁多，技术人员面对单张图像需要观察多出不同类型故障，导致工作效率难以提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种接触网定位线夹目标检测方法，其能够有效对定位线夹进行检测。

为实现上述目的，本发明的技术方案是

一种接触网定位线夹目标检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤（1）：通过接触网悬挂状态检测装置拍摄定位线夹区域，相机得到接触网定位线夹区域图像；

步骤（2）：根据图像各个灰度值与出现频率的对应关系，计算得到灰度概率均值；根据图像灰度概率均值，自动分区间设置Canny阙值；

步骤（3）：采用Canny算子对图像进行边缘检测，并对边缘图像进行形态学腐蚀、膨胀处理，连接相邻区域；

步骤（4）：采用Hough变换对边缘图像进行全局直线检测，依据长度、位置及角度信息进行聚类筛选，并提取直线端点区域为候选区域；

步骤（5）：依次对所有端点候选区域内的直线分布进行纵向直线检测和T形特征检测，识别得到满足定位线夹特征的区域。

优选地，步骤（1）中相机得到6576×4384的2900万像素的接触网定位线夹区域图像。

本发明的工作原理为：以接触网定位装置高清图像为研究对象，依据定位线夹区域结构特征，利用图像处理技术实现定位线夹目标检测。

本发明的有益效果为：其能够有效对定位线夹进行检测。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明具体实施的技术方案是：

一种接触网定位线夹目标检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤（1）：通过接触网悬挂状态检测装置拍摄定位线夹区域，相机得到接触网定位线夹区域图像；

步骤（2）：根据图像各个灰度值与出现频率的对应关系，计算得到灰度概率均值；根据图像灰度概率均值，自动分区间设置Canny阙值；

步骤（3）：采用Canny算子对图像进行边缘检测，并对边缘图像进行形态学腐蚀、膨胀处理，连接相邻区域；

步骤（4）：采用Hough变换对边缘图像进行全局直线检测，依据长度、位置及角度信息进行聚类筛选，并提取直线端点区域为候选区域；

步骤（5）：依次对所有端点候选区域内的直线分布进行纵向直线检测和T形特征检测，识别得到满足定位线夹特征的区域。

步骤（1）中相机得到6576×4384的2900万像素的接触网定位线夹区域图像。

步骤（2）中，图像灰度概率均值计算步骤为a）求取归一化直方图峰值对应的灰度值：；b）求取最小长度分布区间（），使得,区间内灰度概率和>=50%；c）求取概率均值：；