[发明专利]基于目标跟踪技术的继电器触点共同振动次数测量方法

权利要求书

1.基于目标跟踪技术的继电器触点共同振动次数测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将被测试的继电器固定在试验底座上；

步骤二：通过CCD图像采集装置采集继电器一个运动周期内的图像；

步骤三：对所采集到的图像进行预处理，包括图像灰度化处理，图像去噪处理，图像二值化处理以及图像开运算处理；

步骤四：对处理后的图像进行特征识别，识别出继电器的中间动触点以及上下静触点；

步骤五：在采集的继电器完整运动周期的图像内对所识别的动静触点进行跟踪，得到相应的像素点坐标，并绘制出完整的触点位移曲线；

步骤六：对触点的位移数据和曲线进行分析，根据曲线波形得到触点的共同振动次数。

2.根据权利要求1所述的基于目标跟踪技术的继电器触点共同振动次数测量方法，其特征在于，所述步骤一中将继电器固定在试验底座上，设定时间继电器的延时为1.5s，通过时间继电器控制试验底座电源通断，进而控制继电器的稳定动作。

3.根据权利要求2所述的基于目标跟踪技术的继电器触点共同振动次数测量方法，其特征在于，所述步骤二具体包括，

将CCD图像采集装置架设到继电器正前方，CCD相机镜头与继电器平行等高；

在相机左右两侧架设平行光源，开启光源并调节位置使继电器的动静触点区域光线充足，特征明显，静触点反光明显且均匀；

设定CCD图像采集装置的拍摄频率为1500张/秒，调节镜头使图片成像清晰；

通过电脑控制CCD图像采集装置开始采集图像，并接通时间继电器使试验底座电源得电，继电器得电吸合，1.5s后，时间继电器动作，继电器失电释放，图像采集结束。

4.根据权利要求1所述的基于目标跟踪技术的继电器触点共同振动次数测量方法，其特征在于，所述步骤三的

图像灰度化处理是将图像采集装置采集到的RGB三通道的彩色图像转化为单通道的灰度图像，减少运算量，为下一步二值化提供基础；

图像去噪处理是通过滤波去噪的方法去除掉成像设备以及外部环境干扰对图片产生的噪声；

图像二值化处理是采用自适应阈值分割方法设定图像阈值，将灰度图像转化为只有0和255两个像素值的二值化图像；

图像开运算处理是为了在二值化后的图像中进一步消除噪声，需要进行开运算，即对图像采用先腐蚀后膨胀的方法进行处理。

5.根据权利要求1所述的基于目标跟踪技术的继电器触点共同振动次数测量方法，其特征在于，所述步骤四中是

利用自适应边缘检测结合直线拟合进行特征直线检测，识别出继电器的中间动触点及相应的像素点坐标；

利用最小外接圆检测在二值化之后的图像上进行识别，识别出上下静触点，并得到静触点的圆心坐标和半径。

6.根据权利要求1所述的基于目标跟踪技术的继电器触点共同振动次数测量方法，其特征在于，所述步骤五中对所识别的动静触点进行跟踪具体包括：

通过步骤四识别出在第一张图像中的所有目标，分别获取其在当前图像的形状和坐标信息，并分别初始化卡尔曼跟踪器，通过卡尔曼跟踪器对目标在第二张图像中的位置进行预测，继续用步骤四中的方法对第二张图像中的目标进行识别，同样获取其相应的形状和坐标信息，通过马氏距离对预测与实际的位置和形状进行相似度匹配，利用第二张图像中所匹配的目标对卡尔曼跟踪器进行更新，进而继续对下一张图像中的位置进行预测，若没有匹配目标则按照第一张图像的方法对卡尔曼跟踪器重新进行初始化和滤波，后续所有图像都按照上述方法进行跟踪，直至最后一张图像。

7.根据权利要求1所述的基于目标跟踪技术的继电器触点共同振动次数测量方法，其特征在于，所述步骤六中根据步骤三中的曲线波形得到触点的共同振动次数，具体包括：

设定共同振动阈值，设继电器同一触点在吸合稳定和释放稳定两个时刻的位置分别为h₁和h₂，两个位置间的距离为h=h₁-h₂，取1%h作为共同振动的振幅阈值，则共同振动的阈值为h_max=h₂+1%h和h_min=h₂-1%h，即继电器释放过程中，当触点的位置向上和向下各超出继电器释放稳定后触头位置1%h一次时，即认定继电器触点发生了一次共同振动；

通过编程对触点位移波形进行判断，从继电器断电释放开始，若波峰和波谷都超出了共同振动阈值，则共同振动次数加一，直至其不再超出阈值为止，最终结果即为继电器触点的共同振动次数。