[发明专利]一种接触网悬挂组件U型环备帽缺陷检测方法

说明书

本发明涉及铁路组件检测技术领域，公开了一种接触网悬挂组件_U型环备帽缺陷检测方法。具体包括以下过程：步骤1，相机采集接触网悬挂区域图像；步骤2，采用分类器检出U型环区域位置；步骤3，通过图像处理，根据备帽目标的形状特征，从U型环区域中提取备帽目标位置；步骤4，根据备帽各组件的位置关系或缺失有无状态判别备帽缺陷；步骤5，备帽缺陷状态检测结果作为U型环状态输出。本发明技术方案先采用粗定位快速检出U型环区域，再采用精准定位的策略，通过图像分析精准提取备帽目标，图像提取有效性高；采用组件状态分析方法实现备帽缺陷检测的方式快速、有效。

技术领域

本发明涉及铁路组件检测技术领域，特别是一种接触网悬挂组件_U型环备帽缺陷检测方法。

背景技术

接触网作为电气化铁路主要的供电网络方式，它是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路，主要由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础几部分组成。其中，接触悬挂包括接触线、吊弦、承力索以及绝缘子与连接零件等组件，接触悬挂通过支持装置架设在支柱上，其功用是将从牵引变电所获得的电能输送给电力机车。

U型环作为接触悬挂的重要组成部件，它的松、脱都将对整个接触网安全性带来影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供了一种接触网悬挂组件_U型环备帽缺陷检测方法。

本发明采用的技术方案如下：一种接触网悬挂组件U型环备帽缺陷检测方法，具体包括以下过程：

步骤1，相机采集接触网悬挂区域图像；

步骤2，采用分类器检出U型环区域位置；

步骤3，通过图像处理，根据备帽目标的形状特征，从U型环区域中提取备帽目标位置；

步骤4，根据备帽各组件的位置关系或缺失有无状态判别备帽缺陷；

步骤5，备帽缺陷状态检测结果作为U型环状态输出。

进一步的，所述步骤2中，用方向梯度直方图作为U型环组件的特征描述子，支持向量机作为判别方法，根据特征描述子提取的U型环特征，从输入图像中分类检出U型环区域位置。

进一步的，所述步骤4的具体过程为：

步骤41，输入备帽目标位置图像；步骤42，增强U型环与备帽的边缘轮廓；步骤43，图像阈值化使备帽目标分离；步骤44，备帽目标姿态矫正；步骤45，分离备帽目标区域的螺母组件和螺栓组件，通过分析螺母数量以及螺母相对螺栓的位置姿态，实现备帽缺陷判别并输出缺陷状态。

进一步的，所述步骤43具体过程为：首先计算边缘梯度图像，区分背景与前景；然后采用自适应的邻域阈值化方法处理；最后通过形态学处理连通前景目标，将备帽目标分离出来。

进一步的，所述步骤44的具体过程为：先采用矩特征分析方法识别找到备帽区域，在通过Blob分析方法完成以备帽区域为参考的图像姿态矫正。

进一步的，所述步骤45的具体过程为：首先对备帽区域图像提取边缘轮廓连通区域；然后再根据螺帽与螺栓的轮廓几何关分离螺帽和螺栓图像，判别螺帽和螺栓的不同位置。

进一步的，所述步骤45中，在处理螺帽和螺栓图像时，根据螺帽和螺栓的左右对称分布特性，完善备帽和螺栓图像。

与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：

(1)本发明技术方案先采用粗定位快速检出U型环区域，再采用精准定位的策略，通过图像分析精准提取备帽目标，图像提取有效性高。

(2)采用组件状态分析方法实现备帽缺陷检测的方式快速、有效。

附图说明