一种基于单目相机的非接触式接触线几何参数测量算法制造技术

本发明专利技术公开了一种基于单目相机的非接触式接触线几何参数测量算法，利用工业相机、惯导和红外线激光设备，结合相机标定和图像处理算法，实现了自动曝光算法以适应不同光照环境下的检测需求、利用惯导悉信号，根据列车启停智能的开启和关闭检测设备、实现了换线检测算法，能够有效记录换线数据、实现了亮斑追踪算法，能够大大提高检测速度，降低程序负载，结合以上在算法上创新，可以完成高精度、实时、自动的接触线拉出值、导高值的测量，进而为轨道交通运维提供可靠支持。通运维提供可靠支持。通运维提供可靠支持。

【技术实现步骤摘要】
一种基于单目相机的非接触式接触线几何参数测量算法


[0001]本专利技术涉及轨道交通检测技术相关领域，尤其涉及一种基于单目相机的非接触式接触线几何参数测量算法。

技术介绍

[0002]接触网作为电气化铁路牵引供电系统的重要装备之一，为线路上运行的高速列车提供动力，然而由于其无备用性，且裸露在野外受到外界的影响而容易发生故障，是供电系统中最容易出问题的一个环节，一旦接触网发生故障，将会造成铁路运营中断甚至是重大安全事故。接触网几何参数的日常检测是接触网运行状态检测的重要组成部分，保持接触网几何参数处于合理范围内是保障弓网关系状态良好以及列车高速运行的前提。
[0003]现有的接触线几何参数检测方案有静态检测、接触式检测和非接触式检测，静态检测方案难以进行实时测量；接触式检测方案设计原理简单，但后期维护成本较高；而在非接触式检测方案中，图像测量法设备成本较低，同时可以实现全天候实时监测，但是检测精度和速度依赖于检测算法的具体实现。
[0004]目前业界使用的检测算法在功能实现和检测精度方面都存在若干问题。第一，检测算法难以适应不同的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于单目相机的非接触式接触线几何参数测量算法，其特征在于：包括：S1：检测设备运行装备并加载配置文件，所述配置文件信息包括相机配置信息、相机标定信息、惯导配置信息和算法参数，根据检测设备数据向执行设备端发送执行命令，所述执行设备包括检测车、相机以及红外线激光设备；S2：执行设备正常运行过程中通过执行设备中的相机按一定频率拍摄并回传图片；S3：对采集的相机回传图片进行自动曝光调整，然后将图片进行预处理，预处理包括灰度图转化，图像旋转以及图像格式转换，得到第一待检测图片数据；S4：预设亮度检测区域对第一待检测图片数据进行曝光自动调整，得到第二待检测图片数据；S5：检测第二待检测图片数据的激光亮斑，若检测到的亮度在预设阈值内，则将其判断为激光照射在接触线上所形成的亮斑，得到该亮斑的中心像素坐标，根据相机标定所得到的转换矩阵，将亮斑的图像坐标转换为实际物理坐标，最后得出拉出值和导高值；S6：在首次检测到亮斑后不再对整个检测区域进行检测，而是设置尺寸更小的追踪框作为检测区域，仅对追踪框区域内进行亮斑检测，追踪框的位置根据上一帧检测到的亮斑位置动态更新，根据跳变检测逻辑，对于3帧以内的亮斑跳变，算法会维持原有的追踪框，如果此时在追踪框内重新检测到亮斑，则继续执行后续算法，如果3帧后还未检测到亮斑，则退回当前高度的检测区域进行亮斑检测；S7：接触网换线过程中能够精确检测到两组接触线的换线状态，在追踪框两侧设置换线监控区域，在换线检测区域执行亮斑检测算法，如果在换线监控区域检测到其他接触线的激光亮斑，程序会进入换线模式，同时追踪两组接触线，得到换线结果；S8：程序运行中的检测到的拉出导高值和报警信息会按时间顺序存入MySQL数据库中，利用Matplotlib绘制拉出导高值的时序、空间图。2.根据权利要求1所述的一种基于单目相机的非接触式接触线几何参数测量算法，其特征在于：执行设备正常运行过程中通过执行设备中的相机按一定频率拍摄并回传图片，包括；程序采用json格式文件来保存相应的配置信息，根据惯导信息判断列车的行驶状态，当检测到列车启动时，开启所有硬件设备，为硬件设备预留30到60秒的启动时间，随后加载json配置参数，初始化相机、惯导和红外...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈旭东，王奎，赵晓敏，解晨，
申请(专利权)人：上海天链轨道交通检测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：