[发明专利]弓网燃弧缺陷识别方法及系统

权利要求书

1.弓网燃弧缺陷识别方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1，获取连续的受电弓可见光图像及与受电弓可见光图像同步的受电弓红外图像；对受电弓可见光图像进行预处理，包括灰度处理、二值化处理和形态学处理，擦除受电弓可见光图像中具有燃弧特点和固定形状的第一类燃弧干扰，输出擦除第一类燃弧干扰后的二值化燃弧图像；

S2，将当前帧二值化燃弧图像与其上一帧二值化燃弧图像作差，得到燃弧差值图；

S3，统计燃弧差值图在X轴方向上的亮度值、Y轴方向上的亮度值和所有非零像素点的个数，并分别存储记录为第一参数、第二参数和第三参数，计算对应的同步受电弓红外图像中的最高温度值，并存储记录为第四参数；

S4，缓存n帧连续的燃弧差值图，以及每帧燃弧差值图相应的第一参数、第二参数和第三参数及受电弓红外图像中对应的第四参数，将前a帧燃弧差值图作为干扰校验帧，将后b帧燃弧差值图作为燃弧识别帧；

S5，干扰校验：若a帧干扰校验帧中第一参数或第二参数大于其预设阈值的燃弧差值图超过一定数量，则将后b帧燃弧识别帧均视为第二类燃弧干扰，否则对燃弧识别帧进行燃弧缺陷判断；

S6，燃弧缺陷判断：若b帧燃弧识别帧中第1帧燃弧差值图的第三参数及其对应的第四参数均分别大于其预设阈值，且该b帧燃弧识别帧中所有的第三参数依次减小，则判定该b帧燃弧识别帧中的第1帧存在燃弧缺陷，为燃弧帧。

2.根据权利要求1所述的弓网燃弧缺陷识别方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下多个子步骤：

S101，依次对受电弓可见光图像进行灰度处理、二值化处理和形态学处理，输出二值化图像；

S102，查找二值化图像中所有的轮廓并标记；

S103，调用第一类燃弧干扰模型数据库，将标记出的轮廓与第一类燃弧干扰模型数据库中第一类燃弧干扰模型的固定形状进行匹配；

S104，计算出匹配成功的轮廓在二值化图像中的位置信息；

S105，根据该位置信息擦除受电弓可见光图像中具有燃弧特点和固定形状的第一类燃弧干扰。

3.根据权利要求1所述的弓网燃弧缺陷识别方法，其特征在于，所述方法还包括燃弧报警步骤S7：计算燃弧帧中燃弧缺陷轮廓的面积，并存储记录为第五参数，根据第四参数和第五参数判定燃弧缺陷的等级，并产生相应等级的报警。

4.根据权利要求1所述的弓网燃弧缺陷识别方法，其特征在于：所述第一类燃弧干扰包括杆号牌；所述第二类燃弧干扰包括车辆进出隧道或过桥梁时的光线及遮挡干扰。

5.弓网燃弧缺陷识别系统，其特征在于，所述系统包括以下多种模块：

可见光图像获取模块，用于获取连续的受电弓可见光图像；

红外图像获取模块，用于获取与受电弓可见光图像同步的受电弓红外图像；

图像预处理模块，用于对受电弓可见光图像进行预处理，包括灰度处理、二值化处理和形态学处理，擦除受电弓可见光图像中具有燃弧特点和固定形状的第一类燃弧干扰，输出擦除第一类燃弧干扰后的二值化燃弧图像；

参数计算模块，用于将当前帧二值化燃弧图像与上一帧二值化燃弧图像作差，得到燃弧差值图，并统计燃弧差值图在X轴方向上的亮度值、Y轴方向上的亮度值和所有非零像素点的个数，并分别存储记录为第一参数、第二参数和第三参数；

温度计算模块，用于计算与受电弓可见光图像对应的同步受电弓红外图像的最高温度值，并存储记录为第四参数；

干扰校验模块，用于根据第一参数和第二参数排除第二类燃弧干扰，若a帧干扰校验帧中第一参数或第二参数大于其预设阈值的燃弧差值图超过一定数量，则将后b帧燃弧识别帧均视为第二类燃弧干扰，否则对燃弧识别帧进行燃弧缺陷判断；

燃弧缺陷判断模块，用于根据第三参数和第四参数作出燃弧缺陷判断，若b帧燃弧识别帧中第1帧燃弧差值图的第三参数及其对应的第四参数均分别大于其预设阈值，且该b帧燃弧识别帧中所有的第三参数依次减小，则判定该b帧燃弧识别帧中的第1帧存在燃弧缺陷，为燃弧帧。

6.根据权利要求5所述的弓网燃弧缺陷识别系统，其特征在于：所述系统还包括面积计算模块和燃弧缺陷报警模块；

所述面积计算模块用于计算燃弧帧的燃弧缺陷轮廓的面积，并存储记录为第五参数；

所述燃弧缺陷报警模块根据第四参数和第五参数判定燃弧缺陷的等级，并产生相应等级的报警。