[发明专利]接触网图像采集装置及接触网检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及接触网检测技术领域，更为具体地说，涉及一种接触网图像采集装置及接触网检测系统。

背景技术

接触网是常见的列车供电线路，为列车运营提供基本的供电保障。由于接触网通常处于野外的铁路线上，恶劣的野外环境使得接触网故障频发。因此，接触网的异常检测是保证列车安全运营必不可少的环节。

目前，图像分析法越来越多地应用于接触网的异常分析，即分析接触网的图像来检测接触网的异常状况。作为接触网检测系统的重要组成部分，接触网图像采集装置包括补光源和利用双目识别技术布置的两个相机，补光源为相机补光，两个相机所获取的图像通过双目识别技术分析接触网的各个参数(例如导高、拉出值等几何参数)。可见，接触网图像采集装置所获取的接触网图像质量是整个接触网异常分析的关键。

接触网图像采集装置通常设置在列车的顶部进而对轨道上方的接触网实施图像的获取。但是，接触网图像采集装置在进行户外图像拍摄时常常会遇到自然光(例如阳光)的干扰，导致拍摄以天空为背景的接触网时背景光过强，甚至饱和，接触网表面反射的背景光使得接触网图像出现不应出现的亮区，最终导致所获取的接触网图像的质量较差而影响后续的异常分析。另外，传统采用LED光源作为补光源，LED光源亮度较低，相比于较强烈的自然光而言，使得接触网图像的质量更差。

为了降低自然光对拍摄的影响，目前通常采用平片滤光片的方式来滤除进入到相机镜头内的自然光，但是经过平片滤光片的自然光能量仍然过强，自然光对相机的拍摄影响仍然较大，最终导致接触网图像采集装置获取的接触网图像质量较差。

综上，如何更有效地解决自然光对接触网图像采集装置的影响问题，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

一方面，本发明提供一种接触网图像采集装置，以更有效地解决自然光对接触网图像采集装置的影响问题，进而提高接触网图像的质量。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

接触网图像采集装置，包括：形成双目视觉的第一相机和第二相机，以及为所述第一相机和所述第二相机的拍摄实施补光的补光源；所述补光源为激光光源，所述第一相机和第二相机的镜头处均设置有球壳型滤光片，所述球壳型滤光片的内外表面为同心的两个球面，所述球壳型滤光片的球心位于所述镜头的出瞳中心和入瞳中心的连线上；

其中：a-b/2≤c≤a+b/2；

a是所述球壳型滤光片的中心波长，b是所述球壳型滤光片的带宽，c是所述激光光源的波长，a、b和c均是正数，所述激光光源的亮度高于通过所述球壳型滤光片的自然光亮度。

优选的，上述接触网图像采集装置中，所述第一相机和第二相机均为线阵相机，所述补光源为线性激光光源，所述线性激光光源的功率大于或等于2W，所述线性激光光源的数量为两个，分别为第一线性激光光源和第二线性激光光源，且两者均设置在所述第一相机和第二相机之间。

优选的，上述接触网图像采集装置中，所述线性激光光源包括准直聚焦模块、线性发散模块和安装基础，其中：

所述准直聚焦模块包括激光器和用于将所述激光器发出的激光聚焦的透镜组，所述透镜组和所述线性发散模块顺序布置在所述激光器的激光光路上，且所述激光器和所述线性发散模块分别布设在所述透镜组的两侧；

所述线性发散模块包括并排布置的多个平凸非球面柱面透镜，多个所述平凸非球面柱面透镜面对所述透镜组的入光侧为曲面，背离所述透镜组的出光侧为平面；

所述激光器、所述透镜组和所述线性发散模块均设置在所述图像获取装置的安装基础上。

优选的，上述接触网图像采集装置中，所述安装基础包括滑轨和设置在所述滑轨上，且与所述滑轨滑动配合的滑动部，所述滑动部与所述激光器固定相连。

优选的，上述接触网图像采集装置中，所述线性激光光源还包括：

用于检测拍摄视场距所述第一相机或第二相机距离的距离检测装置；

与所述滑动部相连，用于驱动所述滑动部滑动的驱动装置；

与所述驱动装置和所述距离检测装置相连，根据所述距离检测装置的检测结果控制所述驱动装置工作的控制器。

优选的，上述接触网图像采集装置中，所述球壳型滤光片位于所述镜头的内侧，且所述球壳型滤光片的凹面朝向所述镜头。

优选的，上述接触网图像采集装置中，所述球壳型滤光片的球心与所述镜头的出瞳中心重合。