[发明专利]一种基于多路相机的接触网导线磨耗测量方法及装置

权利要求书

1.一种基于多路相机的接触网导线磨耗测量方法，其特征在于包括：

图像采集步骤：n路相机对应采集位于不同拉出值区间范围的包括接触网导线的n幅接触网导线图像；

导线最大连通区域步骤：从上述n幅接触网导线图像中对应提取包含L1、L2以及L3的p个导线最大连通区域、p个边界位置E1及p个边界位置E2；其中，L1表示接触网导线的左侧汇流排端部，L2表示受电弓滑板与接触网导线实际接触时，刚性导线磨耗形成具有磨耗宽度的切面部分，L3表示接触网导线的右侧汇流排端部；边界位置E1、边界位置E2分别对应L1左边界、L3右边界；

导线定位步骤：基于p个导线最大连通区域的阈值化处理得到p个阈值化图像T(x,y)；根据连通区域特性，p个阈值化图像T(x,y)分别对应结合p个边界位置E1、p个边界位置E2，得到p个L1、L2以及L3的位置信息；其中位置信息指的是L1、L2以及L3的左右边界以及宽度信息；所述导线最大连通区域的阈值化处理是通过计算相机采集原始图像的梯度图像，并基于梯度图像阈值t进行导线最大连通区域阈值化处理，得到阈值化图像T(x,y)；

导线融合步骤：根据p个L1、L2以及L3的位置信息，对同一高度位置的m个L1、L2以及L3的位置信息进行融合，得到最优L1、L2以及L3的位置信息；

磨耗值计算步骤：利用最优L2的位置信息，采用图像处理的原理计算导线磨耗值d，其中p大于等于1，且同时小于等于n；m大于等于1，且同时小于等于2，n大于等于2。

2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于根据接触线拉出值的范围确定相机数量n；n路相机并行且垂直于接触网导线方向安装于检测列车车顶。

3.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于导线融合步骤具体包括：

最优L1、L2以及L3的位置信息计算过程是采用下面两种方式中任意一种：

方式1)：对同一高度位置的m个L1、L2以及L3的位置信息进行融合，得到最优L1、L2以及L3的位置信息；

方式2)：采用同一高度位置m个信息中的任意一个对应L1、L2以及L3的位置信息，作为最优L1、L2以及L3的位置信息。

4.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于梯度图像阈值t计算过程是：设单路相机采集包括接触网刚性导线底部的接触线图像I(x,y)，根据该单路相机采集包括接触网刚性导线底部的图像I(x,y)的梯度图像值E(x,y)，计算基于灰度值加权的接触线图像梯度图像值Sg_xy与接触线图像梯度图像值比值得到t。

5.根据权利要求1至4之一所述的测量方法，其特征在于当无法计算出导线磨耗值d时，则在导线融合步骤之后，磨耗值计算步骤之前还包括导线跟踪步骤，具体包括：

细化L1、L2以及L3中心位置；

在导线最大连通域基础上，L1、L2以及L3中心位置结合导线边界位置E1、E2；识别L1、L2以及L3导线不连续；

利用导线最大连通域垂直方向灰度和梯度分布的连续性，得到L1、L2以及L3在图像中的完整轮廓位置，最终得到p个L1、L2以及L3的位置信息。

6.根据权利要求5所述的一种接触网导线磨耗测量方法，其特征在于细化L1、L2以及L3中心位置具体指的是：

在计算得到L1、L2和L3以及汇流排边界E1、E2基础上，利用二值图像细化算法，对L1、L2和L3所在的最大连通区域进行细化处理，即可得到L1、L2和L3对应的3条中心线。