基于图像对比的受电弓异物检测方法、设备及存储介质技术

本发明专利技术公开了一种基于图像对比的受电弓异物检测方法、设备及存储介质，涉及图像处理和图像识别技术领域，包括图像采集步骤、图像配准步骤、滑动窗口与相似度阈值设置步骤、滑动窗口孪生网络相似性计算步骤、判定是否存在异物步骤和受电弓异物区域输出步骤。本发明专利技术中，通过引入无缺陷的同一列车标准历史图像，并进行局部区域对比的方式，对受电弓异物检测；基于图像块的相似性，只要相似性低就认为是缺陷，跟异物种类无关；可以动态设定检测大小，设定小滑窗即可检测小异物；通过图像配准的方式，解决标准图像和当前图像中受电弓位置、角度差异，从而提高后续相似度判定准确性；通过滑动窗口和相似度阈值的设定，解决不同异物大小的异物检测。物大小的异物检测。物大小的异物检测。

【技术实现步骤摘要】
基于图像对比的受电弓异物检测方法、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及图像处理和图像识别
，更具体地说涉及一种基于图像对比的受电弓异物检测方法、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]所有轨道交通列车都通过列车受电弓与接触网之间的滑动接触从外部获取电能，弓网间接触关系对列车安全、正常运营至关重要。由于受电弓与接触网特殊的接触关系及结构特点，不便于在运营列车受电弓或接触网上安装测试设备，而且，运营列车一旦发生严重的弓网异常接触或附着异物，在线路区段也不便于登乘车顶检查，需要借助于专门附着设备登乘车顶检查，或者列车换弓维持运行，直接影响到列车正点运行。
[0003]“接触网与受电弓滑板监测系统(5C)”系统主要用于受电弓滑板区域的图像采集，所采集图像可传至车站值班室、动车段和供电管理部门，通过对受电弓图片的查看可及时掌握受电弓的运营状况，及时维修或更换不良受电弓。现有对受电弓滑板监测装置（5C）图像中分析受电弓异物检测方法，主要是直接通过目标检测方式，直接寻找图像中的异物位置，如图1所示。此类算法存在一定的局限性。首先，由于异物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于图像对比的受电弓异物检测方法，其特征在于：包括图像采集步骤、图像配准步骤、滑动窗口与相似度阈值设置步骤、滑动窗口孪生网络相似性计算步骤、判定是否存在异物步骤和受电弓异物区域输出步骤；所述图像采集步骤，利用图像采集设备采集被检测列车受电弓的当前图像，以及该被检测列车受电弓历史无异物的标准图像；所述图像配准步骤，将所述图像采集步骤中采集的当前图像和标准图像，进行图像配准，得到受电弓位置和大小相同的当前图像和标准图像；所述滑动窗口与相似度阈值设置步骤，设置图像配准后当前图像和标准图像的滑动窗口大小，以及滑动窗口内图像的相似度阈值；所述滑动窗口孪生网络相似性计算步骤，按照重叠的滑动窗口的方式，从所述图像配准后的当前图像和标准图像中，截取位置一致且大小为滑动窗口大小的图像局部区域，并将截取的图像局部区域，成对输入到孪生网络中计算图像局部区域相似度；所述判定是否存在异物步骤，判断所述滑动窗口孪生网络相似性计算步骤中得到的图像局部区域相似度，是否小于所述滑动窗口与相似度阈值设置步骤中设置的相似度阈值，根据判断结果再判断当前图像和标准图像的局部区域是否相似，并根据是否相似结果判断所述当前图像的局部区域是否存在异物；所述受电弓异物区域输出步骤，对所述当前图像和标准图像中其余的局部区域，重复上述所述滑动窗口孪生网络相似性计算步骤和判定是否存在异物步骤，判断所述当前图像的其余局部区域是否存在异物，并将判断结果为存在异物的局部区域合并后输出显示。2.如权利要求1所述的受电弓异物检测方法，其特征在于：所述图像采集步骤中，所述图像采集设备位于列车的上方，通过俯拍的方式拍摄所述当前图像和标准图像。3.如权利要求1所述的受电弓异物检测方法，其特征在于：所述图像采集步骤中，标准图像的选择包括图像曝光正确性判定步骤、图像聚焦正确性判定步骤、受电弓图像完整性确认步骤、受电弓图像清晰度确认步骤和受电弓图像不含异物确认步骤，具体如下：图像曝光正确性判定：建立图像的直方图分布统计不同灰度值的像素数目，并利用统计结果判定图像曝光的正确性；图像聚焦正确性判定：通过二维傅立叶变换，计算图像频谱，根据图像频谱中低频分量占比，判定图像是否正确聚焦；受电弓图像完整性确认：确认图像中是否包含完整的...

【专利技术属性】
技术研发人员：占栋，喻杨洋，张金鑫，李想，赵杰超，
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：