[发明专利]一种城轨列车受电弓滑板图像去干扰方法

说明书

本发明公开了一种城轨列车受电弓滑板图像去干扰方法。该方法为：首先利用相机获得原始图片，根据受电弓在图片中的位置，对图片进行粗截取，再根据滑板最薄位置，进行精确截取，得到截取图片；然后对截取图像进行膨胀处理；接着对截取图像进行连通域分析，并用预先设定的形状和颜色对连通域进行标记，删除面积较小的连通域；判断下边缘线是否发生断裂，如果发生断裂，则对其进行边缘线重连接；最后将膨胀并处理好的截取图片放回原图中，完成图像的去干扰过程。本发明能够在复杂图片中准确提取所需要的边缘，提高了受电弓滑板磨耗检测的准确性，提高了列车运行的安全性。

技术领域

本发明属于交通安全工程技术领域，特别是一种城轨列车受电弓滑板图像去干扰方法。

背景技术

随着我国城市轨道交通的发展，列车在行驶过程中的安全问题引起人们的关注。受电弓是列车从接触网上获得电流的装置，在长期接触的情况下，受电弓滑板会发生磨损变薄，影响列车的运行状态，降低列车的乘坐舒适度，严重时还会造成生命财产安全问题。因此，对于受电弓滑板磨耗的检测至关重要。

现有的受电弓磨耗检测方法主要是采用相机拍摄正在行驶中的列车的受电弓图片，并对其进行图像处理，计算出磨耗值。但在拍摄时，由于列车行驶中受电弓遭到摩擦会擦出火花，在图像上形成一道闪亮的光线，另外，其他因素也会对图片造成干扰，严重影响了磨耗的测量，会出现磨耗值偏大的现象，影响工作人员判断是否更换滑板，使得变薄的滑板继续使用，威胁生命财产安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够在复杂图片中准确提取所需要的边缘、鲁棒性高的城轨列车受电弓滑板图像去干扰方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种城轨列车受电弓滑板图像去干扰方法，包括以下步骤：

步骤1、利用相机获得原始图片，根据受电弓在图片中的位置，对图片进行粗截取，再根据滑板最薄位置，进行精确截取，得到截取图片；

步骤2、对截取图片进行膨胀处理；

步骤3、对截取图片进行连通域分析，并用预先设定的形状和颜色对连通域进行标记；

步骤4、删除面积小于阈值的连通域；

步骤5、判断下边缘线是否发生断裂，如果发生断裂，则进行边缘线重连接；

步骤6、将膨胀并处理好的截取图片放回原图中。

进一步地，步骤1中粗截取和精确截取，具体如下：

采取对原图进行直接截取或对原图进行求一阶导、二阶导的方法进行竖直方向的截取，水平方向的图片截取需要包含滑板的最薄处。

进一步地，步骤2中所述的膨胀处理，具体如下：

选取膨胀核，将截取图片的亮点或者二值化的白点向外扩张，包括横向、纵向和四面扩张。

进一步地，步骤3中所述的连通域分析，具体如下：

根据不同的情况选取4邻接或者8领接，找出截取图片中的连通域并用预先设定的形状和颜色进行标记；

连通域4邻接或者8邻接的选择参考经膨化后的边缘线，如果上下两条边缘线经过4邻接的连通域处理后，都分别被视为是一整块连通域，则选取4邻接，否则需要选取8领接；

所述4邻接是指该像素点的上下左右是一个连通域，8邻接是指除了4邻接之外，左上、左下、右上、右下即周围8个点是一个连通域。

进一步地，步骤4中所述删除面积小于阈值的连通域，具体如下：

通过图片测试选取阈值，去除面积小于阈值的连通域，即干扰线，保留边缘线。

进一步地，步骤5所述的边缘线重连接，具体如下：