本发明专利技术公开了一种吊弦断股检测方法、装置、计算机设备及存储介质，涉及图像检测技术领域。本发明专利技术对待检测的吊弦图像依次进行图像滤波、边缘检测、二值化和连通域处理后得到ROI区域，设定搜索模板，在ROI区域上滑动搜索模板，从ROI区域中定位出吊弦两端部，得到吊弦初定位区，再对吊弦初定位区依次进行横向滤波、横向梯度计算、二值化处理和连通域提取，根据连通域轮廓拟合直线与标准直线的夹角筛选出吊弦轮廓线，得到吊弦区域图像，提取吊弦区域图像内所有区域中心线，对所有中心线分别进行直线拟合，计算中心线拟合直线与所述标准直线的夹角，进行断股判定。实现了吊弦断股智能识别，兼顾了识别效率和识别准确度。兼顾了识别效率和识别准确度。兼顾了识别效率和识别准确度。
【技术实现步骤摘要】
吊弦断股检测方法、装置、计算机设备及存储介质
[0001]本专利技术涉及图像检测
，更具体地说涉及一种吊弦断股检测方法、装置、计算机设备及存储介质。
技术介绍
[0002]铁路接触网吊弦相当于整个接触网上的支架，是列车安全运营的关键部分。通过调整吊弦可调整接触线的弛度，改善接触悬挂的弹性，保证接触线与受电弓之间良好滑擦，提高电力机车受电弓取流质量。因此吊弦在整个铁路接触网中起着非常重要的作用。随着我国列车的不断提速，接触网吊弦疲劳断股事故时有发生，及时准确地检测到吊弦断股，对指导实施维修具有非常重要的意义。
[0003]目前吊弦断股缺陷主要通过人工巡视的方法进行检测，但存在巡检周期长、效率低下、容易漏检等问题，吊弦断股的漏检会对铁路常态化运营产生重大负面影响，考虑到吊弦图像的数据量以及吊弦断股难以辨别的特点，目前吊弦断股检测的准确度和效率仍然有待提高。
技术实现思路
[0004]为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本专利技术提供了一种吊弦断股检测方法、装置、计算机设备及存储介质。本专利技术的专利技术目的在于解决现有技术中吊弦断股检测时间长、效率低下及容易漏检的问题。本专利技术对待检测的吊弦图像依次进行图像滤波、边缘检测、二值化和连通域处理后得到ROI区域，设定搜索模板，在ROI区域上滑动搜索模板，求取ROI区域与搜索模板的并集，以此从ROI区域中定位出吊弦上端部和吊弦下端部；提取吊弦两端部之间区域为吊弦初定位区，再对吊弦初定位区依次进行横向滤波、横向梯度计算、二值化处理和连通域提取，根据连通域轮廓拟合直线与标准直线的夹角筛选出吊弦轮廓线，由吊弦轮廓线的最小外接矩形得到吊弦区域图像；提取吊弦区域图像内所有区域中心线，对所有中心线分别进行直线拟合，计算中心线拟合直线与所述标准直线的夹角，若夹角大于设定阈值时，则判定为吊弦断股。本专利技术计算量较少，不需要做长时间的模型训练，成本较低。
[0005]本专利技术的第一方面，提供了一种吊弦断股检测方法，该方法包括：S1、获取待检测图像，待检测图像中包括吊弦；S2、对待检测图像依次进行图像滤波、边缘检测、二值化和连通域处理后获得ROI区域；S3、设定搜索模板，在ROI区域上滑动搜索模板，求取ROI区域与搜索模板的并集，若并集区域的几何尺寸特征大于搜索模板，则该并集区域为吊弦上端部或吊弦下端部；从ROI区域定位出吊弦上端部和吊弦下端部；所述搜索模板为圆心或椭圆形；S4、提取所述吊弦上端部和吊弦下端部之间区域为吊弦初定位区，再对所述吊弦初定位区依次进行横向滤波、横向梯度计算、二值化处理和连通域提取；根据连通域轮廓拟
合直线与标准直线的夹角筛选出吊弦轮廓线，由吊弦轮廓线的最小外接矩形获取吊弦区域图像；所述标准直线为吊弦上端部定位框与吊弦下端部定位框上相同角之间的连线；S5、提取所述吊弦区域图像内所有区域中心线，对所有中心线分别进行直线拟合，计算中心线拟合直线与所述标准直线的夹角，若夹角大于设定阈值，则判定为吊弦断股。
[0006]更进一步地，所述吊弦上端部定位框与吊弦下端部定位框分别为S3步骤中，从ROI区域定位出吊弦上端部和吊弦下端部的最小外界矩形框。
[0007]所述S4步骤中，根据连通域轮廓拟合直线与标准直线的夹角筛选出吊弦轮廓线，具体是指，根据连通域轮廓拟合直线得到连通域轮廓线，遍历每一根待选轮廓线，选取轮廓线中间部分轮廓点，将该中间部分轮廓点进行直线拟合，将拟合后的直线与标准直线计算夹角，夹角小于设定阈值范围内的直线即为吊弦轮廓线，提取所有吊弦轮廓线的坐标点，计算其最小外接矩形，得到吊弦区域图像。
[0008]所述S4步骤，还包括骨架提取，提取连通域所有区域的区域中心线，遍历所有区域中心线，提取中心线上每一个轮廓点，该中心线上若存在不属于吊弦定位框内的点，则不对该线条进行吊弦断股的判定。
[0009]S2步骤中，对待检测图像进行图像滤波是指，采用双边滤波方式对待检测图像进行滤波降噪处理；边缘检测是指，采用二阶差分方法计算图像边缘；S2步骤中二值化和连通域处理具体是指，对边缘提取后的图像进行固定阈值二值化处理，并采用八连通域的方式提取连通域，计算各区域几何特征，通过设定条件，对干扰区域进行滤除，从而获取得到ROI区域。
[0010]S3步骤中，所述搜索模板是根据吊弦与导线、承力索连接区域的区域特性设定的，所述搜索模板的直径与吊弦承力索线夹区域或吊弦导线线夹区域宽度相同。
[0011]S4步骤中，对所述吊弦初定位区依次进行横向滤波、横向梯度计算、二值化处理和连通域提取，具体是指，采用横向滤波方式对吊弦初定位区进行图像滤波，对滤波后的图像进行横向梯度计算，再利用固定阈值对横向梯度图像进行二值化处理，对二值化处理后的图像，采用8邻域的方式提取连通域。
[0012]本专利技术的第二方面，提供了一种吊弦断股检测装置，该装置包括：待检测图像获取模块，用于获取待检测图像，待检测图像中包括吊弦；ROI区域定位模块，用于对待检测图像依次进行图像滤波、边缘检测、二值化和连通域处理，获得ROI区域；吊弦端部定位模块，吊弦端部定位模块中设定搜索模板，用于在ROI区域上滑动搜索模板，求取ROI区域与搜索模板的并集，若并集区域的几何尺寸特征大于搜索模板，则该并集区域为吊弦上端部或吊弦下端部；从ROI区域定位出吊弦上端部和吊弦下端部；所述搜索模板为圆心或椭圆形；吊弦区域图像定位模块，提取吊弦端部定位模块中的所述吊弦上端部和吊弦下端部之间区域为吊弦初定位区，再对所述吊弦初定位区依次进行横向滤波、横向梯度计算、二值化处理和连通域提取；根据连通域轮廓拟合直线与标准直线的夹角筛选出吊弦轮廓线，由吊弦轮廓线的最小外接矩形获取吊弦区域图像；所述标准直线为吊弦上端部定位框与吊弦下端部定位框上相同角之间的连线；断股检测模块，用于提取吊弦区域图像定位模块中所述吊弦区域图像内所有区域
中心线，对所有中心线分别进行直线拟合，计算中心线拟合直线与所述标准直线的夹角，若夹角大于设定阈值，则判定为吊弦断股。
[0013]更进一步地，所述吊弦上端部定位框与吊弦下端部定位框分别为吊弦端部定位模块中，从ROI区域定位出吊弦上端部和吊弦下端部的最小外界矩形框。
[0014]所述吊弦区域图像定位模块中，根据连通域轮廓拟合直线与标准直线的夹角筛选出吊弦轮廓线，具体是指，根据连通域轮廓拟合直线得到连通域轮廓线，遍历每一根待选轮廓线，选取轮廓线中间部分轮廓点，将该中间部分轮廓点进行直线拟合，将拟合后的直线与标准直线计算夹角，夹角小于设定阈值范围内的直线即为吊弦轮廓线，提取所有吊弦轮廓线的坐标点，计算其最小外接矩形，得到吊弦区域图像。
[0015]所述吊弦区域图像定位模块中，还包括骨架提取，提取连通域所有区域的区域中心线，遍历所有区域中心线，提取中心线上每一个轮廓点，该中心线上若存在不属于吊弦定位框内的点，则不对该线条进行吊弦断股的判定。
[0016]ROI区域定位模块中，对待检测图像进行图像滤波是指，采用双边滤波方式对待检测图像进行滤波降噪处理；边缘检测是指，采用二阶差本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种吊弦断股检测方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、获取待检测图像，待检测图像中包括吊弦；S2、对待检测图像依次进行图像滤波、边缘检测、二值化和连通域处理后获得ROI区域；S3、设定搜索模板，在ROI区域上滑动搜索模板，求取ROI区域与搜索模板的并集，若并集区域的几何尺寸特征大于搜索模板，则该并集区域为吊弦上端部或吊弦下端部；从ROI区域定位出吊弦上端部和吊弦下端部；所述搜索模板为圆形或椭圆形；S4、提取所述吊弦上端部和吊弦下端部之间区域为吊弦初定位区，再对所述吊弦初定位区依次进行横向滤波、横向梯度计算、二值化处理和连通域提取；根据连通域轮廓拟合直线与标准直线的夹角筛选出吊弦轮廓线，由吊弦轮廓线的最小外接矩形获取吊弦区域图像；所述标准直线为吊弦上端部定位框与吊弦下端部定位框上相同角之间的连线；S5、提取所述吊弦区域图像内所有区域中心线，对所有中心线分别进行直线拟合，计算中心线拟合直线与所述标准直线的夹角，若夹角大于设定阈值，则判定为吊弦断股。2.如权利要求1所述的一种吊弦断股检测方法，其特征在于：所述吊弦上端部定位框与吊弦下端部定位框分别为S3步骤中，从ROI区域定位出吊弦上端部和吊弦下端部的最小外界矩形框。3.如权利要求1所述的一种吊弦断股检测方法，其特征在于：所述S4步骤中，根据连通域轮廓拟合直线与标准直线的夹角筛选出吊弦轮廓线，具体是指，根据连通域轮廓拟合直线得到连通域轮廓线，遍历每一根待选轮廓线，选取轮廓线中间部分轮廓点，将该中间部分轮廓点进行直线拟合，将拟合后的直线与标准直线计算夹角，夹角小于设定阈值范围内的直线即为吊弦轮廓线，提取所有吊弦轮廓线的坐标点，计算其最小外接矩形，得到吊弦区域图像。4.如权利要求1、2或3所述的一种吊弦断股检测方法，其特征在于：所述S4步骤，还包括骨架提取，提取连通域所有区域的区域中心线，遍历所有区域中心线，提取中心线上每一个轮廓点，该中心线上若存在不属于吊弦定位框内的点，则不对该线条进行吊弦断股的判定。5.如权利要求1所述的一种吊弦断股检测方法，其特征在于：S2步骤中，对待检测图像进行图像滤波是指，采用双边滤波方式对待检测图像进行滤波降噪处理；边缘检测是指，采用二阶差分方法计算图像边缘；S2步骤中二值化和连通域处理具体是指，对边缘提取后的图像进行固定阈值二值化处理，并采用八连通域的方式提取连通域，计算各区域几何特征，通过设定条件，对干扰区域进行滤除，从而获取得到ROI区...
【专利技术属性】
技术研发人员：占栋，黄成亮，喻杨洋，邓洋洋，
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：
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