[发明专利]一种继电器绝对间隙的测量方法

说明书

本发明涉及一种继电器绝对间隙的测量方法，本发明通过高速相机拍摄继电器完整运动周期的图像，通过特征识别技术准确识别出继电器的动静触点，并采用目标跟踪技术对识别出的继电器触点进行跟踪，可以获取继电器触点在运动过程的完整坐标数据，并通过分析计算得到继电器的绝对间隙。本发明通过特征识别与目标跟踪技术对继电器的绝对间隙这一运动参数进行分析研究，将这一技术从理论研究应用到了生产实际，实现了目前难以完成的继电器绝对间隙的测量，本发明从还计算机视觉的角度对图像序列进行处理，最终测得继电器的绝对间隙，实现了非接触式测量，能够避免在测量过程中对继电器的机械结构产生影响，也避免了人工测量的主观性。

技术领域

本发明涉及一种继电器参数的测试技术，具体为一种基于特征识别与目标跟踪技术的继电器绝对间隙的测量方法。

背景技术

继电器是在电气、航天、铁路等领域最常见的开关器件之一，在线路中起着非常重要的控制通断的作用。对于继电器的参数测量是继电器生产和使用过程中的一项重要工作，其中，继电器触点的绝对间隙是继电器的一个重要的参数。在继电器通电后，电磁回路导通，动触点受到电磁力的作用，开始吸合上升，上升过程中与下静触点分离，继续运动至与上触点开始接触，直至达到吸合稳定，吸合过程结束。在吸合过程中，继电器最后一组断开的前接点与第一组接通的后接点之间的距离，叫做继电器的绝对间隙。继电器的绝对间隙对于其正常工作有着重要作用，如果绝对间隙过大，则会导致继电器的吸合时间过长，工作的延时比较大；若绝对间隙过小，则可能会出现继电器最后一组断开的前接点还未断开时，第一组接触的后接点已经发生了接触，进而导致前、后接点同时导通，会影响电路的正常工作状态，甚至可能引发短路，造成继电器以及电路中其他设备的损坏，因此必须对继电器的绝对间隙进行准确的测量。目前，由于绝对间隙的测量需要在继电器的吸合过程进行，无法通过手工的方法在其工作过程中进行行之有效的测量，只能采用手工推动模拟继电器的吸合过程进行测量，但是手工推动并不能代表其真正的工作运动状态，所测出数据的可靠性并不能得到保证，而且这种方法对于继电器的机械结构也会造成一定的损害，还会浪费大量时间，效率和准确度都比较低。

目标检测与跟踪技术以计算机视觉的角度对图像序列进行处理，能够实现对于参数非接触式测量，有效的避免在测量过程中对继电器的机械结构产生影响，也避免了人工测量的主观性，测量精度高、速度快、准确度高，而且操作比较简单，在参数测量领域有着越来越广泛的应用。

发明内容

针对目前对于继电器绝对间隙没有准确高效的测量方法，本发明的目的是提出一种继电器绝对间隙的测量方法，它不会造成继电器的机械结构受到损害，时间短、效率和准确度高、可靠性能得到保证，能避免人工测量的主观性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：本发明提出一种继电器绝对间隙的测量方法，具体步骤如下：

1）利用高速相机采集继电器一个运动周期内的图像，并传输到计算机中；

2）对采集到的图像进行预处理操作，增强图像特征，减少运算量，便于下一步处理；

3）识别继电器的八个动触点；

4）根据识别出的动触点进行区域的分割，为下一步识别静触点做准备；

5）在分割后的区域内识别继电器八组共三十二个静触点；

6）在整个运动周期的图像内对识别出来的全部动、静触点进行目标跟踪，得到每个触点在一个周期内完整的坐标数据；

7）通过得到的像素点坐标系下继电器触点的坐标数据计算继电器的绝对间隙；

8）通过标尺将像素点长度表示的绝对间隙转化为实际长度的绝对间隙。

步骤1）中，利用高速相机采集继电器一个运动周期内的图像，具体为：

（101）在继电器正面支撑柱上粘贴标尺，并固定在试验底座上，连接好控制线路，并在线路上安装一个时间继电器，设定时间继电器的延时为1.5s，接通开关后，通过时间继电器使被测试继电器接通1.5s后断开，完整运动一个周期；