[发明专利]一种受电弓滑板不平行检测方法

权利要求书

1.一种受电弓滑板不平行检测方法，其特征在于，具体包括以下过程：

步骤1，实时输入不同类型的受电弓图像；

步骤2，通过高斯平滑的方法对受电弓图像进行滤波去噪处理；

步骤3，采用梯度计算去除垂直方向上的轮廓干扰，再进行形态学处理和纹理特征计算，提取到受电弓图像轮廓；

步骤4，筛除干扰直线，进行直线聚类判别，提取受电弓滑板图像；

所述步骤4中，筛除干扰直线的具体过程为：

计算每条直线的长度len和直线与y轴之间的夹角θ，设定直线阈值，筛除直线长度len小于直线阈值的直线；并根据现场拍摄图像的相机角度设定角度阈值，去除不在角度阈值范围内的直线；

直线聚类判别的具体过程为：

(1)计算每条直线中心点坐标(x,y)，利用中心点横坐标x将所有直线在X轴方向上进行由低到高排序；获取所有直线中心点坐标中x最小的一根直线l₁，沿着x增大的方向依次计算剩余直线与直线l₁的直线距离；(2)如果有直线l₂与直线l₁的直线距离差小于设定阈值，且直线l₂与直线l₁的角度相似，则判断两条直线属于同一类别；(3)否则不属于同一类，返回步骤(1)，针对直线l₂和比直线l₂中心点的x大的直线之间进行计算和判别，以此类推，获取多组直线群；

提取受电弓滑板图像具体过程为：对每一组直线群，依次获取其中的所有直线两端端点坐标，根据所有端点坐标可计算获取该直线群所在的最小外接矩形，所述矩形即为滑板图像；

步骤5，根据受电弓滑板图像获取滑板空间几何特征，判断滑板异常状态；

所述步骤5的具体过程为：

根据拍摄图像的相机角度，获取正常受电弓滑板角度的变化范围(m～n)；根据滑板图像，计算图像中受电弓滑板的角度；如果当前图像中受电弓滑板的角度不在范围(m～n)内，则判断当前受电弓滑板结构异常；若当前图像中的受电弓滑板角度在范围(m～n)内，计算滑条之间的角度差d，如果d超出设定阈值范围，则判断当前受电弓滑板结构异常；计算当前图像中滑板的长度，如果滑板长度小于设定阈值范围，则判定为受电弓结构异常。

2.如权利要求1所述的受电弓滑板不平行检测方法，其特征在于，所述步骤1中，所述受电弓图像格式为JPG编码，图像尺寸不唯一。

3.如权利要求2所述的受电弓滑板不平行检测方法，其特征在于，所述步骤2中，所述高斯平滑是采用二维高斯核的卷积算子进行图像模糊化，所述二维高斯核可表示为：其中σ是正态分布的标准偏差，x、y为坐标轴。

4.如权利要求3所述的受电弓滑板不平行检测方法，其特征在于，所述步骤3中，梯度计算的具体过程为：

获取图像中的像素点(x,y)的梯度为：

G_x(x,y)＝H(x+1,y)-H(x-1,y) (1)

Gy(x,y)＝H(x,y+1)-H(x,y-1) (2)

根据以上式子(1)(2)，可得到像素点(x,y)处的梯度幅值G(x，y)和梯度方向

对梯度幅值进行二值化处理，取出梯度幅度大于设定值的点，设置所述点的像素为225。

5.如权利要求4所述的受电弓滑板不平行检测方法，其特征在于，所述步骤3中，所述形态学处理包括形态学滤波膨胀和腐蚀处理。

6.如权利要求5所述的受电弓滑板不平行检测方法，其特征在于，所述步骤3中，所述纹理特征计算的具体过程为：遍历图像每个像素，针对该像素在0度、-45度、-90度、-135度方向上灰度值为255的每个像素，分别计算所有长度的行程，滤除掉不满足设定阈值的行程，并将每个行程拟合成一条直线。