一种接触网吊弦高清成像装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种接触网吊弦高清成像装置及其使用方法，所述装置安装在巡检小车上，包括对角相向设置的相机组；相机组包括同向设置的成像相机和触发相机；接触网吊弦高清成像装置的使用方法包括：巡检小车沿巡线方向的铁路匀速前进，触发相机分别实时采集包含接触线与承力索的图像，在预处理后的图像中识别接触线与承力索的位置；在接触线与承力索的合围范围内识别是否存在吊弦；若是，则判断吊弦是否在图像中的预设区域；若是，则触发同组的成像相机对该位置的吊弦进行成像。本发明专利技术的结构简单，集成度高，可以使用在小型的便携式巡检小车上，可以实现对同一吊弦的两面成像，并且成像的针对性更好，触发条件的设计更合理，使得成像的效果更好。成像的效果更好。成像的效果更好。

【技术实现步骤摘要】
一种接触网吊弦高清成像装置及其使用方法


[0001]本专利技术涉及铁路接触网系统的监测
，尤其涉及一种接触网吊弦高清成像装置及其使用方法。

技术介绍

[0002]接触网是在电气化铁道中，沿钢轨上空“之”字形架设的，供受电弓取流的高压输电线。接触网是铁路电气化工程的主构架，是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路。其由支柱、腕臂、吊柱、接触线、吊弦几部分组成。其中，在链形悬挂中，接触线通过吊弦悬挂在承力索上。按其使用位置是在跨距中、软横跨上或隧道内有不同的吊弦类型，吊弦是链形悬挂中的重要组成部件之一。在链形悬挂中安设吊弦，使每个跨距中在不增加支柱的情况下，增加了对接触线的悬挂点，这样使接触线的弛度和弹性均得到改善，提高了接触线工作质量。另外，通过调节吊弦的长度来调整，保证接触线对轨面的高度，使其符合技术要求。铁路部门对吊弦状态的巡检也是接触网例行巡检中的重点内容。
[0003]现有技术中，接触网吊弦高清成像系统一般装于接触轨道作业车上，其整个系统的高度较高，距离接触网垂直距离大概在1.5米左右，此时的定位触发模块及成像模块相对来说更容易实现。现在便携式的接触网巡检小车由于其小巧便携越来越受到铁路建设与维护保养单位的青睐，但由于其高度一般不超过0.5米(以轨面为基准)，而接触线高度最低都是5.3米，最高为6.5米，即我们需要在0.5米高的位置检测垂直距离为4.8～6米高以上是否有接触网腕臂装置。传统的触发装置监测的是运行方向正上方是否有腕臂，而成像相机需要与水平面设置有一定的角度以获得更佳的成像效果，因此触发装置到相机的水平距离较远(如图3所示)。而便携式的接触网巡检小车的长度不可能做的过长，一般都不足0.8米，在此情况下，根本无法将传统的触发及成像装置直接应用到便携式接触网巡检小车上，若要采用传统方式的触发成像，则成像相机的仰角会很大，导致基本上从图像上看不到导线。另一方面，现有技术通常都是对吊弦进行单侧成像，这样的成像结果导致不能对其情况进行全面的分析。

技术实现思路

[0004]为了解决上述的技术问题，本专利技术提供了一种可以安装在便携式巡检小车上的接触网吊弦高清成像系统及其使用方法，其可以实现对同一吊弦的两面成像，并且成像的针对性更好，触发条件的设计更合理，使得成像的效果更好。
[0005]为了实现以上技术目的，本专利技术公开了一种接触网吊弦高清成像装置及其使用方法，所述接触网吊弦高清成像装置安装在巡检小车上，包括对角相向设置的相机组；所述相机组包括同向设置的成像相机和触发相机；
[0006]所述接触网吊弦高清成像装置的使用方法包括：
[0007]步骤S1、所述巡检小车沿巡线方向的铁路匀速前进，所述触发相机分别实时采集包含接触线与承力索的图像，在预处理后的图像中识别接触线与承力索的位置；
[0008]步骤S2、在所述接触线与承力索的合围范围内识别是否存在吊弦；若是，则判断所述吊弦是否在图像中的预设区域；若是，则触发同组的所述成像相机对该位置的吊弦进行成像。
[0009]在一些较优的实施例中，还包括：步骤S3、将所述成像相机分别拍摄的相同吊弦的图像进行归档存储。
[0010]在一些较优的实施例中，步骤S1所述预处理包括对实时采集的图像进行Y方向的差分。
[0011]在一些较优的实施例中，步骤S2所述预设区域的设置方法为：
[0012]设定所述触发相机每次采样后触发所述成像相机进行成像，并建立采样图像与成像图像的映射关系；
[0013]在所述接触线与承力索的合围范围内选择标定物，获取所述触发相机对所述标定物的若干连续采样图像以及成像相机采集的若干连续成像图像；
[0014]在所述成像图像中选择成像效果最好的图像作为标定图像，查找所述标定图像映射的采样图像，将所述标定物在所述采样图像中的区域设置为预设区域。
[0015]在一些较优的实施例中，步骤S3具体包括：
[0016]获取接触网高度H、触发相机间的成像夹角θ，计算触发相机的成像距离差len＝tan(θ/2)*H*2；
[0017]将沿着巡检小车运行方向先抓取到的吊弦图像作为第一图像，并记录此时的巡检小车行驶里程K1；
[0018]将后抓取到的吊弦图像作为第二图像，并记录此时的巡检小车行驶里程K2；
[0019]当k2
‑
k1≤len时，判定所述第一图像和第二图像为相同吊弦的图像，并合并归档存储。
[0020]有益效果
[0021]本专利技术的结构简单，集成度高，可以使用在小型的便携式巡检小车上，可以实现对同一吊弦的两面成像，并且成像的针对性更好，触发条件的设计更合理，使得成像的效果更好。
附图说明
[0022]图1为本专利技术一种较优实施例的接触网吊弦高清成像装置正视结构示意图；
[0023]图2为本专利技术一种较优实施例的接触网吊弦高清成像装置俯视结构示意图；
[0024]图3为本专利技术一种较优实施例的成像原理示意图；
[0025]图4为本专利技术一种较优实施例触发相机采集的有吊弦的图像；
[0026]图5为本专利技术一种较优实施例触发相机采集的无吊弦的图像；
[0027]图6为本专利技术一种较优实施例对触发相机采集的图像进行吊弦识别的示意图；
[0028]图7为本专利技术一种较优实施例中预设区域与吊弦位置关系的示意图；
[0029]图8为本专利技术一种较优实施例中确定同一吊弦图像的原理示意图；
[0030]图中：1、巡检小车；2、成像相机；3、触发相机；
具体实施方式
[0031]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本专利技术作进一步阐述。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0032]本专利技术公开了一种接触网吊弦高清成像装置及其使用方法，如图1所示，所述接触网吊弦高清成像装置安装在巡检小车1上，包括对角相向设置的相机组；所述相机组包括同向设置的成像相机2和触发相机3。其中，所述相机组的数量至少为2；所述成像相机2为高清成像相机2，所述触发相机3为高速工业相机。应当理解的是，同一相机组中的成像相机2和触发相机3的镜头朝向与倾斜角度相同。设置对角相向的相机组是为了能对同一吊弦的正反两面进行成像，从而获得更加全面的图像信息进而对吊弦状态进行检测和判断。
[0033]在本专利技术中，由于相机组距离轨面近，一般就是巡检小车1的高度(不超过0.8米)，而接触网位于所述巡检小车1正上方至少5.3米的空中，并且为了获取更好的成像效果(使吊弦在图像中所占的图幅最大，且可视化最好)，成像镜头与吊弦的水平距离大概需要8米左右，因此，所述吊弦的成像平面与相机成像平面之间的夹本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种接触网吊弦高清成像装置及其使用方法，其特征在于，所述接触网吊弦高清成像装置安装在巡检小车(1)上，包括对角相向设置的相机组；所述相机组包括同向设置的成像相机(2)和触发相机(3)；所述接触网吊弦高清成像装置的使用方法包括：步骤S1、所述巡检小车(1)沿巡线方向的铁路匀速前进，所述触发相机(3)分别实时采集包含接触线与承力索的图像，在预处理后的图像中识别接触线与承力索的位置；步骤S2、在所述接触线与承力索的合围范围内识别是否存在吊弦；若是，则判断所述吊弦是否在图像中的预设区域；若是，则触发同组的所述成像相机(2)对该位置的吊弦进行成像。2.如权利要求1所述的接触网吊弦高清成像装置的使用方法，其特征在于，还包括：步骤S3、将所述成像相机(2)分别拍摄的相同吊弦的图像进行归档存储。3.如权利要求1所述的接触网吊弦高清成像装置的使用方法，其特征在于：步骤S1所述预处理包括对实时采集的图像进行Y方向的差分。4.如权利要求1所述的接触网吊弦高清成像装置的使用方法，其特征在于，步骤S2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡安富，曾晓红，任文锋，杨杰，黄健煜，胡德亮，李勇，王俊杰，钟建军，全宇慧，吴荣超，李庆，田佳丽，邓李生，杜俊宏，
申请(专利权)人：中铁武汉电气化局集团第一工程有限公司成都云铁智能交通科技有限公司成都弓网科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：