[发明专利]一种轨道接触网空间位置检测方法

说明书

本申请提供一种轨道接触网空间位置检测方法，所述检测方法应用于光电测量系统装置1，所述检测方法包括：通过面阵相机11和线激光器13采集原始图像，并将所述原始图像发送至图像计算机12；图像计算机12通过对原始图像进行图像处理，获得接触网线所在连通域；利用图像分割方法对所述接触网线所在连通域进行分割，得到实际接触网线所在区域；用灰度重心法计算所述实际接触网线所在区域的灰度重心坐标；将所述灰度重心坐标通过图像坐标转换得到接触网空间坐标；根据所述接触网空间坐标计算出轨道接触网的空间位置参数。

技术领域

本发明属于光电检测技术领域，具体涉及一种非接触式轨道接触网空间位置检测方法。

背景技术

电力机车的受电弓依靠沿铁路架设的接触网不间断地获取运行的电能。由于电力机车受电弓对接触线为滑动接触，正常运行时对接触线会有一定的抬升力，在达到一定速度时会导致与接触线的脱离形成离线，而且接触悬挂沿跨距具有不同程度的差异性。接触网为露天设备，在强风作用下会产生偏移或舞动，在某些情况下会产生刮弓故障。拉出值太小，达不到滑板磨损均匀和延长受电弓寿命的目的；拉出值太大，易造成刮弓或钻弓事故。所以为保证受电弓与接触线的良好接触和可靠受流，有必要对接触网的导高值和拉出值进行巡检。

对于专用的接触网检测列车，目前接触线导高和拉出值非接触式检测方法为线阵相机图像处理法，基本方法是利用两台摄像机组成的双目三角形法并配合补光源的照明，通过双目识别技术获取受电弓和接触线的工作状态图像，采用一定的图像处理算法对受电弓和接触线图像进行处理，并得到接触线拉出值和导高。虽然以上线阵摄像机检测方法测量精度较高，但测量装置的环境适应性较差，而且数据分析量大，测量速度低。

发明内容

本发明提供了一种非接触式快速地铁接触网空间位置检测装置的光电测量系统，实现对接触网导高和拉出值的检测，提供检测数据。

本申请提供一种轨道接触网空间位置检测方法，所述检测方法应用于光电测量系统装置(1)，光电测量系统装置(1)设置在轨道行走检测平台相对于轨道(1)的中线位置上；光电测量系统装置(1)包括面阵相机(11)、图像计算机(12)和线激光器(13)，面阵相机(11)和线激光器(13)与图像计算机(12)连接；所述面阵相机(11)用于拍摄轨道接触网图像，所述线激光器(13)用于光电测量系统的照明补偿光源，所述检测方法包括：

通过面阵相机(11)和线激光器(13)采集原始图像，并将所述原始图像发送至图像计算机(12)；

图像计算机(12)通过对原始图像进行图像处理，获得接触网线所在连通域；

利用图像分割方法对所述接触网线所在连通域进行分割，得到实际接触网线所在区域；

用灰度重心法计算所述实际接触网线所在区域的灰度重心坐标；

将所述灰度重心坐标通过图像坐标转换得到接触网空间坐标；

根据所述接触网空间坐标计算出轨道接触网的空间位置参数。

优选的，所述图像计算机(12)通过对原始图像进行图像处理，获得接触网线所在连通域，具体包括：

图像计算机(12)对原始图像进行中值滤波处理、全局二值化处理和形态学处理，获得接触网线所在连通域。

优选的，所述利用图像分割方法对所述接触网线所在连通域进行分割，得到实际接触网线所在区域，具体包括：

利用gama变换和大津法二值化方法，对所述接触网线所在连通域进行分割，得到实际接触网线所在区域。

优选的，所述利用图像分割方法对所述接触网线所在连通域进行分割，具体包括：

所述利用图像分割方法通过分离接触网线与接触网线安装底座的图像区域，对所述接触网线所在连通域进行分割。