刚性接触网悬挂装置的触发拍摄方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种刚性接触网悬挂装置的触发拍摄方法及装置，涉及接触网巡检技术领域。本发明专利技术采用监控相机连续拍摄接触网视频图像，并对采集的视频图像逐帧记录帧号；利用目标识别算法逐帧识别视频图像中的接触网悬挂装置；并实时记录识别出的具有接触网悬挂装置的视频图像和帧号；获取同一接触网悬挂装置在监控相机拍摄范围内发生设定距离位移的起点帧号和终点帧号；根据监控相机拍摄帧率、起点帧号、终点帧号和设定距离计算得到实时车速；根据预设的最佳抓拍距离和得到的实时车速，计算得到最佳抓拍时间；达到最佳抓拍时间时，触发抓拍相机拍摄接触网悬挂装置。本发明专利技术提供的刚性接触网悬挂装置的触发拍摄方法可适应高速列车，触发精度高。触发精度高。触发精度高。

【技术实现步骤摘要】
刚性接触网悬挂装置的触发拍摄方法及装置


[0001]本专利技术涉及接触网巡检
，更具体地说涉及一种刚性接触网悬挂装置的触发拍摄方法及装置。

技术介绍

[0002]刚性悬挂接触网由于具有高安全性、高稳定性等优势，在城市轨道交通领域得到大规模使用。刚性悬挂接触网装置主要包括接触导线、汇流排和悬挂装置。汇流排通过悬挂装置固定于顶部。接触导线夹装在汇流排上，通过和受电弓保持接触，从而为电力机车提供电能。悬挂装置的状态检测显得尤为重要。
[0003]悬挂装置的状态检测通过接触网定位点拍摄装置进行图像抓拍，通过人工或机器分析图像中接触悬挂的异常从而实现悬挂装置的状态检测。
[0004]在现有技术中，有一些基于雷达检测的接触网识别检修技术方案，如公开号为CN205097980U，公开时间为2016年3月23日，名称为“一种基于激光雷达的接触网检测检修车”的中国技术专利文献，公开的技术方案中包括检测车体、激光雷达数据采集单元、升降旋转作业平台和用于数据分析处理的服务器；数据采集单元设置在检测车体上，所述升降旋转作业平台可升降和旋转地设置在所述检测车体顶部的后方；所述升降旋转作业平台上设置有显示和操控面板；所述服务器分别与数据采集单元、显示和操控面板连接，数据采集单元所采集的数据经所述服务器分析处理后传输到所述显示和操控面板上。但是根据实际使用的经验而言，该类基于雷达的检测方案缺点为检测频率较低，不适合列车高速运行条件下的接触悬挂定位点识别，在当前轨道交通大提速的需求下，缺陷比较明显。
[0005]而除了基于雷达的检测技术，当前还有一些其他的适用于接触网定位点检测的技术方案，比如基于电子标签的检测技术和基于GPS的检测技术，但是这些技术同样也存在一些问题：基于电子标签的检测技术，检测精度不高，误差几米，同时投资成本太大，需要在所有被检对象上添加对应的电子标签才能实现；而基于GPS的检测技术，同样具有高建设成本和高运维成本的问题，而且该技术在隧道和有遮挡及干扰的情况下信号差，很容易漏定位，精度不足。

技术实现思路

[0006]为了克服上述现有技术中存在的接触悬挂定位点触发拍摄精度不足问题，本专利技术提供了一种刚性接触网悬挂装置的触发拍摄方法，本专利技术的专利技术目的在于解决现有刚性接触网悬挂装置检测技术存在的不适应高车速列车，以及信号差，容易漏定位，精度不足的问题。本专利技术提供的刚性接触网悬挂装置的触发拍摄方法是采用监控相机连续拍摄接触网视频图像，并对采集的视频图像逐帧记录帧号；利用目标识别算法逐帧识别监控相机拍摄的视频图像中的接触网悬挂装置；并实时记录识别出的具有接触网悬挂装置的视频图像和帧号；获取同一接触网悬挂装置在监控相机拍摄范围内发生设定距离位移的起点帧号和终点帧号；根据监控相机拍摄帧率、起点帧号、终点帧号和设定距离计算得到实时车速；根据预
设的最佳抓拍距离和得到的实时车速，计算得到最佳抓拍时间；达到最佳抓拍时间时，触发抓拍相机拍摄接触网悬挂装置正面图像。本专利技术提供的刚性接触网悬挂装置的触发拍摄方法，可适应高速列车，精度高。
[0007]为了解决上述现有技术中存在的问题，本专利技术是通过下述技术方案实现的：刚性接触网悬挂装置的触发拍摄方法，包括以下步骤：S1、采用监控相机实时拍摄刚性接触网视频图像，并对采集的视频图像逐帧记录帧号；S2、利用目标识别算法逐帧识别监控相机拍摄的视频图像中的接触网悬挂装置；并实时记录识别出的具有接触网悬挂装置的视频图像和帧号；S3、由S2步骤中获取得到同一接触网悬挂装置在监控相机拍摄范围内发生设定距离位移的起点帧号和终点帧号；根据监控相机拍摄帧率、起点帧号、终点帧号和设定距离计算得到实时车速；S4、根据预设的最佳抓拍距离和S3步骤中得到的实时车速，计算得到最佳抓拍时间；所述预设的最佳抓拍距离是指终点帧号时刻抓拍相机的最佳抓拍位置至终点帧号视频图像中该接触网悬挂装置所处位置的距离；S5、根据S4步骤中计算得到的最佳抓拍时间触发抓拍相机拍摄该接触网悬挂装置的图像。
[0008]所述监控相机和抓拍相机均沿行车方向倾斜设置，同向的监控相机和抓拍相机倾斜方向一致。
[0009]更进一步的，同一接触网悬挂装置在监控相机拍摄范围内发生设定距离位移的判断是通过前后两帧监控视频图像画面中接触网悬挂装置的位置变化，计算得到悬挂装置相对监控相机移动的距离，将计算得到的距离与设定距离进行对比，若相等则将两帧监控视频图像画面确定为起点帧和终点帧。
[0010]所述监控相机包括正向监控相机和反向监控相机，所述抓拍相机包括正向抓拍相机和反向抓拍相机，所述正向监控相机用于触发正向抓拍相机拍摄接触网悬挂装置的正向图像；所述反向监控相机用于触发反向抓拍相机拍摄接触网悬挂装置的反向图像。
[0011]更进一步地，所述设定距离为接触网悬挂装置首次出现在监控相机拍摄的视频监控图像上的第一帧图像至接触网悬挂装置消失在视频画面时的前一帧监控图像上产生的位移距离。
[0012]最佳抓拍位置为当前拍摄场景下，接触网悬挂装置位于抓拍相机中心视野的抓拍位置所述S5步骤中，根据最佳抓拍时间触发抓拍相机，具体是指：根据最佳抓拍时间、监控相机帧率及终点帧号，计算得到监控相机的触发帧号，当监控相机拍摄的视频图像中出现该触发帧号时，触发抓拍相机拍摄接触网悬挂装置的图像。
[0013]所述监控相机的帧率不低于50fps。
[0014]所述目标识别算法用于识别接触悬挂装置中的绝缘子；所述目标识别算法包括边函数计算、曲率函数计算、网格均值计算和动态神经网络预测；具体为：，其中表示融合边缘特征值，表示边函数，表
示曲率函数，，为权重；， ，其中为3
×
3的高斯核函数，为图像数据，*为卷积操作，为高斯卷积结果；、分别为高斯卷积结果的1阶偏导，、、分别为高斯卷积结果的2阶偏导；把计算出的融合边缘特征值E，划分成n
×
n的网格，每个网格内计算E的均值，将n
×
n的网格的均值排成一排，输入到动态神经网络中，动态神经网络输出n
×
n的网格中绝缘子的存在状态，存在绝缘子网格的label为1，否则为0。
[0015]本专利技术还提供了一种刚性接触网悬挂装置的触发拍摄装置，本专利技术的触发拍摄装置较现有触发装置，设备布局占用空间更小，结构更加优化，安装简单。
[0016]一种刚性接触网悬挂装置的触发拍摄装置，包括实时拍摄刚性接触网视频图像，并对采集的视频图像进行逐帧编号的监控相机；利用目标识别算法逐帧识别监控相机拍摄的视频图像中的接触网悬挂装置，并实时记录识别出的具有接触网悬挂装置的视频图像和帧号的目标识别模块；从目标识别模块中获取同一接触网悬挂装置在监控相机拍摄范围内发生设定距离位移的起点帧号和终点帧号，根据监控相机拍摄帧率、起点帧号、终点帧号和设定距离计算实时车速，并根据抓拍相机的最佳抓拍位置及终点帧号视频图像中该接触网悬挂装置所处的位置确定最佳抓拍距离，以及根据最佳抓拍距离和得到的实时车速，计算最佳抓拍时间的数据处理模块；根据数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.刚性接触网悬挂装置的触发拍摄方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、采用监控相机实时拍摄刚性接触网视频图像，并对采集的视频图像逐帧记录帧号；S2、利用目标识别算法逐帧识别监控相机拍摄的视频图像中的接触网悬挂装置；并实时记录识别出的具有接触网悬挂装置的视频图像和帧号；S3、由S2步骤中获取得到同一接触网悬挂装置在监控相机拍摄范围内发生设定距离位移的起点帧号和终点帧号；根据监控相机拍摄帧率、起点帧号、终点帧号和设定距离计算得到实时车速；S4、根据预设的最佳抓拍距离和S3步骤中得到的实时车速，计算得到最佳抓拍时间；所述预设的最佳抓拍距离是指终点帧号时刻抓拍相机的最佳抓拍位置至终点帧号视频图像中该接触网悬挂装置所处位置的距离；S5、根据S4步骤中计算得到的最佳抓拍时间触发抓拍相机拍摄该接触网悬挂装置的图像。2.如权利要求1所述的刚性接触网悬挂装置的触发拍摄方法，其特征在于：所述监控相机和抓拍相机均沿行车方向倾斜设置，同向的监控相机和抓拍相机倾斜方向一致。3.如权利要求1或2所述的刚性接触网悬挂装置的触发拍摄方法，其特征在于：同一接触网悬挂装置在监控相机拍摄范围内发生设定距离位移的判断是通过前后两帧监控视频图像画面中接触网悬挂装置的位置变化，计算得到悬挂装置相对监控相机移动的距离，将计算得到的距离与设定距离进行对比，若相等则将两帧监控视频图像画面确定为起点帧和终点帧。4.如权利要求3所述的刚性接触网悬挂装置的触发拍摄方法，其特征在于：所述设定距离为接触网悬挂装置首次出现在监控相机拍摄的视频监控图像上的第一帧图像至接触网悬挂装置消失在视频画面时的前一帧监控图像上产生的位移距离。5.如权利要求4所述的刚性接触网悬挂装置的触发拍摄方法，其特征在于：最佳抓拍位置为当前拍摄场景下，接触网悬挂装置位于抓拍相机中心视野的抓拍位置。6.如权利要求1所述的刚性接触网悬挂装置的触发拍摄方法，其特征在于：所述S5步骤中，根据最佳抓拍时间触发抓拍相机，具体是指：根据最佳抓拍时间、监控相机帧率及终点帧号，计算得到监控相机的触发帧号，当监控相机拍摄的视频图像中出现该触发帧号时，触发抓拍相机拍摄接触网悬挂装置的图像。7.如权利要求1所述的刚性接触网悬挂装置的触发拍摄方法，其特征在于：所述目标识别算法用于识别接触悬挂装置中的绝缘子；所述目标识别算法包括边函数计算、曲率函数计算、网格均值计算和动态神经网络预测；具体为：，其中表示融合边缘特征值，表示边函数，表示曲率函数，，为权重...

【专利技术属性】
技术研发人员：占栋，向文剑，万又新，郭江，周蕾，喻杨洋，高伟杰，刘江，黄越辰，张学武，钟尉，
申请(专利权)人：成都唐源电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：