[发明专利]一种高铁接触网斜撑套筒部件螺钉不良状态检测方法

摘要

本发明公开了一种高铁接触网斜撑套筒部件螺钉不良状态检测方法，包括以下步骤：首先，建立关于斜撑套筒部件的样本库，提取样本的HOG特征训练级联的AdaBoost分类器，训练支持向量机分类器；其次，采用Hough变换实现目标图像中斜撑套筒倾角的提取，并将其旋转至竖直方向；故障判定时，选用螺栓长度和直径比值作为螺栓脱落故障的判据，设置相关阈值判断螺栓脱落的故障；根据薄螺母的位置判断螺栓松脱的故障，对水平方向的像素累加分布做差分处理，根据水平像素分布的相关变化率判定是否松脱。本发明直接通过图像处理方法对高铁接触网斜撑套筒螺钉部件的状态进行检测，给出客观、真实、准确的检测分析结果，克服了传统人工检测方法的缺陷。

主权项

1.一种高铁接触网斜撑套筒部件螺钉不良状态检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：采用专用综合列检车对高速铁路接触网支撑及悬挂装置进行成像，将上行和下行的高清图像分别存储在两个图像库中；步骤2：对采集的图像进行筛选，建立关于斜撑套筒部件的样本库，正样本是斜撑套筒图像，负样本是不包含斜撑套筒部件的图像；步骤3：计算样本的HOG特征，利用AdaBoost算法和支持向量机算法训练分类器，实现斜撑套筒部件的准确定位；步骤4：螺钉部件的分割，包括：步骤4.1：通过对提取到的斜撑套筒图像进行平滑滤波和增强对比度的处理；步骤4.2：利用Hough变换检测直线，提取Hough矩阵中前3个灰度峰值点，取其平均值作为套筒边缘平行线段的倾角，并将斜撑套筒旋转至竖直方向；步骤4.3：选用Canny算子对旋转后的图像边缘进行检测，并在水平方向进行像素灰度值的累加，得到统计曲线；选取斜撑套筒边缘图像的水平中点为原点，对于螺钉朝左的套筒，位于原点左侧的像素累加值中最大值对应水平坐标所在直线即为螺钉的分割直线，反之，对于螺钉朝右的套筒，分割直线对应原点右侧的像素累加值中最大值的水平坐标；步骤5：螺钉的两种不良状态检测，通过计算螺钉加上插口的长度判定脱落故障；根据薄螺母片的位置判定螺钉松脱故障，包括：螺钉脱落故障检测步骤5.1和步骤5.2：步骤5.1：对分离得到的螺钉图像做二值处理和边缘检测，将螺钉二值图像在水平方向做像素累加，得到水平像素累积分布图；螺钉边缘图像在竖直方向上做像素累加，得到竖直边缘像素累加分布图；步骤5.2：在水平方向上，根据像素累积值的分布确定螺钉的轴向长度，在竖直方向上，边缘像素累加值前两个最大值，分别对应螺钉纵向的两个边缘，通过求解螺钉的纵轴长度和直径的比值判定螺钉脱落故障；螺钉松脱故障检测步骤5.3：步骤5.3：用螺钉脱落故障检测中的方法求出正常和松脱状态下螺钉的水平像素累积分布，求解螺钉水平像素累积分布曲线的差分曲线，根据差分曲线过零的次数w判断螺钉松脱故障。