火车受电弓上供电线的检测识别方法技术

本发明专利技术提供了一种火车受电弓上供电线检测及识别方法，包括如下步骤：预先指定参考点，获取指定检测范围内的扫描图像，检测出多个初步疑似供电线；按照预设条件对所述初步疑似供电线进行筛选合并，得到合并后的疑似供电线；根据合并后的疑似供电线的个数，按照预设的判断标准，识别出供电线。本发明专利技术方法简洁易行、检测效率高，成功地解决了现有技术中难以对火车受电弓上供电线进行准确检测、以及难以对火车受电弓上供电线进行高效识别的技术问题。

Detection and recognition method of power supply line on train pantograph

The invention provides a method for detecting and identifying power supply wires on train pantograph, which comprises the following steps: specifying a reference point in advance, obtaining a scanning image within a specified detection range, detecting a plurality of preliminary suspected power supply wires, screening and merging the preliminary suspected power supply wires according to the preset conditions, and obtaining the suspected power supply wires after merging. Power supply lines; according to the number of suspected power supply lines after the merger, according to the preset judgment criteria, identify the power supply lines. The method of the invention is simple, easy to operate and has high detection efficiency, and successfully solves the technical problems in the prior art that it is difficult to accurately detect the power supply line on the pantograph of a train, and that it is difficult to efficiently identify the power supply line on the pantograph of a train.

【技术实现步骤摘要】
火车受电弓上供电线的检测识别方法
本专利技术涉及的是高速电气化铁路
，具体而言，本专利技术涉及一种火车受电弓上供电线的检测识别方法。
技术介绍
电气化铁路的牵引动力是电力机车，机车本身不带能源，所需能源由电力牵引供电系统提供。电力牵引供电系统主要是指牵引变电所和接触网两大部分。变电所通常设在铁道附近，便于将从发电厂经高压输电线送来的电流，传输至铁路上空的接触网上。接触网是向电力机车直接输送电能的设备，是电气化铁路的动脉。电力机车利用车顶的受电弓从接触网获得电能，促使牵引列车运行。因此，受电弓是电力机车从接触网接触的导线上受取电流的一种受流装置。受电弓通过绝缘子安装在电力机车的车顶上，是一种铰接式的机械构件。当受电弓升起时，其滑板与接触网的导线直接接触，从接触网导线上受取电流，并将其通过车顶母线传送至机车内部，供机车使用。在高铁高速运行过程中，正确识别出接触导线后，可以准确判断接触线位置，对危险情况作出报告，因而针对受电弓上的接触导线的识别显得愈发重要。现有的关于检测火车受电弓上供电线的方法中，暴露出数据传输量多、计算量大、对信号处理设备要求较高的缺陷。现有技术也反映出因火车供电线的位置角度不是很规律，导致难以对火车受电弓上供电线的检测及识别的技术问题。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的问题和缺陷，提出一种火车受电弓上供电线的检测识别方法，解决了现有技术中难以对火车受电弓上供电线进行准确检测、以及难以对火车受电弓上供电线进行高效识别的技术问题。本专利技术的实施例提供了一种火车受电弓上供电线检测及识别方法，包括如下步骤：S101，预先指定参考点，获取指定检测范围内的扫描图像，检测出多个初步疑似供电线；S102，按照预设条件对所述初步疑似供电线进行筛选合并，得到合并后的疑似供电线；S103，根据合并后的疑似供电线的个数，按照预设的判断标准，识别出供电线。具体地，预先指定参考点，获取指定检测范围内的扫描图像，检测出多个初步疑似供电线，还包括：预先指定位于受电弓上方的电线上、且距离所述受电弓的距离为T1的一个参考点，做为第一定位点；以所述第一定位点为基准，从左至右扫描每个像素，获取指定检测范围内的扫描图像，检测出多个初步疑似供电线。较佳地，所述预先指定参考点，获取指定检测范围内的扫描图像，检测出多个初步疑似供电线，还包括：以所述第一定位点为基准，扫描第一预设数量的像素，并获取每个被扫描像素的亮度值，确定出亮度大于第一预设阈值的像素；若存在连续三个像素的亮度大于所述第一预设阈值时，则判定出所述第一定位点的所在位置是供电线经过的位置；获取所述第一定位点的坐标，根据所述第一定位点的坐标，获取指定检测范围内的扫描图像，检测出多个初步疑似供电线。具体地，根据所述第一定位点的坐标，获取指定检测范围内的扫描图像，检测出多个初步疑似供电线；包括：以供电线经过的位置为中心，按照预先指定的扫描范围和预先指定的扫描间隔距离，旋转画直线，得到多个待投票线；根据已确定出的亮度大于第一预设阈值的像素，计算每个所述像素到每根所述待投票线之间的距离；计算每根待投票线的投票数，得票最多的为初步疑似供电线；检测出其余供电线经过位置处的初步疑似供电线，获得多个初步疑似供电线。具体地，所述按照预设条件对所述初步疑似供电线进行筛选合并，得到合并后的疑似供电线，包括：在受电弓上面的指定的距离的T1、T2、T3处，以两个初步疑似供电线作为一组，判断每组中的初步疑似供电线是否满足相同的筛选条件，若满足，则将两根初步疑似供电线合并，得到合并后的一个疑似供电线。具体地，所述根据合并后的疑似供电线的个数，按照预设的判断标准，识别出供电线，包括：若合并后的疑似供电线的个数等于2，则计算两根疑似供电线的斜率；若所述斜率小于90度，则右边线为供电线，否则左边线为供电线。具体地，所述根据合并后的疑似供电线的个数，按照预设的判断标准，识别出供电线，包括：若合并后的疑似供电线的个数是大于2，则计算两根疑似供电线的斜率；若斜率小于90度，则右边线为供电线，否则左边线为供电线。较佳地，还包括：确定出扫描图像中供电线与受电弓交叉点的位置坐标（x,y）；判断当前扫描图像高度在交叉点的纵坐标位置+相对高度位置处，是否存在连续三个像素亮度大于第二预设阈值的像素，若存在，则记录平均坐标；基于所述相对高度在预设范围内遍历，将多个所述平均坐标拟合一条直线，作为供电线。较佳地，按照预设条件对所述初步疑似供电线进行筛选合并之前，还包括：将受电弓上面的指定的距离的T2作为第二定位点，扫描第二预设数量的像素，并获取每个被扫描像素的亮度值，确定出亮度大于第一预设阈值的像素；将受电弓上面的指定的距离的T3作为第三定位点，扫描第三预设数量的像素，并获取每个被扫描像素的亮度值，确定出亮度大于第一预设阈值的像素。本专利技术技术方案带来的有益效果：本专利技术提供的火车受电弓上供电线检测及识别方法，解决了现有技术中难以对火车受电弓上供电线进行准确检测、以及难以对火车受电弓上供电线进行高效识别的技术问题。不仅如此，利用本专利技术提供的方法，能够检测出受电弓上的所有供电线，检测精度高；本专利技术提供的检测方法能够实现实时监测，实时提供供电线情况，因此检测速度快，同时也具备了对危险情况及时作出判断的功能。此外，本专利技术只采用了单目摄像头图像处理算法进行检测识别，因此无对外电磁辐射，具有良好的电磁抗干扰性。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为本专利技术火车受电弓上供电线检测及识别方法的主要流程示意图；图2为火车受电弓的实例图；图3为火车受电弓处于工作状态时的示意图；图4为一种非接触式接触网参数检测装置的示意图。具体实施方式面临火车供电线的位置角度不是很规律，难以识别的现状，本专利技术的专利技术人提出了可应用于火车受电弓上的供电线检测及识别方法，该方法基于单目视觉图像进行供电线检测及识别。较现有技术中其他方式，本专利技术具有简单易行、识别准确率高、识别速度快的特点，直接解决了目前难以对火车受电弓上供电线的检测及识别的技术问题。下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本专利技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种火车受电弓上供电线检测及识别方法，包括如下步骤：S101，预先指定参考点，获取指定检测范围内的扫描图像，检测出多个初步疑似供电线；S102，按照预设条件对所述初步疑似供电线进行筛选合并，得到合并后的疑似供电线；S103，根据合并后的疑似供电线的个数，按照预设的判断标准，识别出供电线。

【技术特征摘要】
1.一种火车受电弓上供电线检测及识别方法，包括如下步骤：S101，预先指定参考点，获取指定检测范围内的扫描图像，检测出多个初步疑似供电线；S102，按照预设条件对所述初步疑似供电线进行筛选合并，得到合并后的疑似供电线；S103，根据合并后的疑似供电线的个数，按照预设的判断标准，识别出供电线。2.根据权利要求1所述的火车受电弓上供电线检测及识别方法，其特征在于，预先指定参考点，获取指定检测范围内的扫描图像，检测出多个初步疑似供电线，还包括：预先指定位于受电弓上方的电线上、且距离所述受电弓的距离为T1的一个参考点，做为第一定位点；以所述第一定位点为基准，从左至右扫描每个像素，获取指定检测范围内的扫描图像，检测出多个初步疑似供电线。3.根据权利要求2所述的火车受电弓上供电线检测及识别方法，其特征在于，所述预先指定参考点，获取指定检测范围内的扫描图像，检测出多个初步疑似供电线，还包括：以所述第一定位点为基准，扫描第一预设数量的像素，并获取每个被扫描像素的亮度值，确定出亮度大于第一预设阈值的像素；若存在连续三个像素的亮度大于所述第一预设阈值时，则判定出所述第一定位点的所在位置是供电线经过的位置；获取所述第一定位点的坐标，根据所述第一定位点的坐标，获取指定检测范围内的扫描图像，检测出多个初步疑似供电线。4.根据权利要求3所述的火车受电弓上供电线检测及识别方法，其特征在于，根据所述第一定位点的坐标，获取指定检测范围内的扫描图像，检测出多个初步疑似供电线；包括：以供电线经过的位置为中心，按照预先指定的扫描范围和预先指定的扫描间隔距离，旋转画直线，得到多个待投票线；根据已确定出的亮度大于第一预设阈值的像素，计算每个所述像素到每根所述待投票线之间的距离；计算每根待投票线的投票数，得票最多的为初步疑似供电线；检测出其余供电线经过位置处的初步疑似供电线，获得多个初步疑似供电线。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王峰，刘达，
申请(专利权)人：北京联诚智航科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11