CN109345532A - 一种受电弓滑板的检测方法及检测装置 - Google Patents

一种受电弓滑板的检测方法及检测装置 Download PDF

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Abstract

本申请实施例示出了一种受电弓滑板的检测方法及检测装置，方法包括：获取受电弓滑板表面原始图像，将受电弓滑板表面原始图像预处理，得到预处理受电弓滑板表面图像，将预处理受电弓滑板表面图像中值滤波，得到初步处理受电弓滑板表面图像，将初步处理受电弓滑板表面图像进行图像分割，得到分割受电弓滑板表面图像，其次提取分割受电弓滑板表面图像的边缘，得到受电弓滑板表面图像的轮廓，对受电弓滑板表面图像的轮廓定位，置入预设的坐标系图中，与预设的受电弓滑板表面图像的轮廓的坐标进行比较分析，最终获得受电弓滑板的磨损量；本发明实施例提供一种受电弓滑板的检测方法及检测装置，检测效率高，检测精度高，更有利于受电弓保养和维护。

Description

一种受电弓滑板的检测方法及检测装置
技术领域
本发明涉及受电弓滑板的检测技术领域，特别涉及一种受电弓滑板的检测方法及检测装置。
背景技术
受电弓滑板是列车与接触网唯一接触的部件，是整个列车供电***最为重要的取电装置。在列车的运行过程中，受电弓滑板不断与接触网接触造成损耗；若磨损严重，接触网导线卡会在滑板表面裂口或深槽中，使弓头与接触网发生机械碰撞，造成受电弓故障。因此及时有效地对受电弓羊角进行精确检测和识别是保证弓网安全的重要措施，不仅能够预防各类安全事故的发生，同时为城轨车辆受电弓的检修提供依据。国内城市轨道交通尚处于发展时期，受电弓检测的方法仍以人工登顶手动检测为主。人工检测需要列车回库并将接触网断电才可进行，检测效率低，检测精度差，不利于受电弓保养和维护。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本发明提供一种受电弓滑板的检测方法及检测装置，检测效率高，检测精度高，更有利于受电弓保养和维护。
本发明实施例第一方面公开了一种受电弓滑板的检测方法，所述受电弓滑板的检测方法包括以下步骤：
对受电弓滑板表面进行补光，并获取受电弓滑板表面原始图像；
将所述受电弓滑板表面原始图像进行预处理，得到预处理受电弓滑板表面图像；
将所述预处理受电弓滑板表面图像进行中值滤波，得到初步处理受电弓滑板表面图像；
将所述初步处理受电弓滑板表面图像进行图像分割，得到分割受电弓滑板表面图像；
提取所述分割受电弓滑板表面图像的边缘，得到受电弓滑板表面图像的轮廓；
对所述受电弓滑板表面图像的轮廓进行定位，置入预设的坐标系图中，与预设的受电弓滑板表面图像的轮廓的坐标进行比较分析，获得受电弓滑板的磨损量。
可选的，所述对受电弓滑板表面进行补光包括：通过激光器发射器发射的平行光对受电弓滑板表面进行补光。
可选的，所述获取受电弓滑板表面原始图像包括：通过3D相机拍摄受电弓滑板的表面。
可选的，所述对对受电弓滑板表面进行补光之前还包括：通过基于2D平面棋盘标靶技术对所述3D相机拍摄参数进行标定。。
可选的，所述图像分割的方法至少包括：边缘检测、边界追踪、区域生长。
可选的，所述将所述受电弓滑板表面原始图像进行预处理包括：将彩色图转化为灰度图，去除噪声，平滑滤波，边缘突出。
应用第一方面提供的一种受电弓滑板的检测方法，首先获取受电弓滑板表面原始图像，将所述受电弓滑板表面原始图像进行预处理，得到预处理受电弓滑板表面图像，将所述预处理受电弓滑板表面图像进行中值滤波，得到初步处理受电弓滑板表面图像，将所述初步处理受电弓滑板表面图像进行图像分割，得到分割受电弓滑板表面图像，其次提取所述分割受电弓滑板表面图像的边缘，得到受电弓滑板表面图像的轮廓，对所述受电弓滑板表面图像的轮廓进行定位，置入预设的坐标系图中，与预设的受电弓滑板表面图像的轮廓的坐标进行比较分析，最终获得受电弓滑板的磨损量；本发明实施例提供一种受电弓滑板的检测方法及检测装置，检测效率高，检测精度高，更有利于受电弓保养和维护。
根据本公开的第二方面，提供一种受电弓滑板检测装置，所述装置包括：3D相机、激光器、光电传感器、数据传输模块以及图像处理模块，所述光电传感器分别与所述3D相机和所述激光器电力连接，所述3D相机与所述数据传输模块电连接，所述数据传输模块与所述图像处理模块电连接；
所述3D相机用于获取受电弓滑板表面原始图像；
所述激光器对受电弓滑板表面进行补光；
所述光电传感器用于检测受电弓滑板的通过；
所述数据传输模块用于传输所述获取受电弓滑板表面原始图像；
所述图像处理模块用于处理所述获取受电弓滑板表面原始图像，分析受电弓滑板的磨损量。
可选的，所述图像处理模块还电连接有报警单元，所述报警单元用于接收所述受电弓滑板的磨损量，判断所述受电弓滑板的磨损量是否超出预设量，发出报警信号。
第二方面示出的一种受电弓滑板检测装置，所述装置所述装置包括：3D相机、激光器、光电传感器、数据传输模块以及图像处理模块，所述光电传感器分别与所述3D相机和所述激光器电力连接，所述3D相机与所述数据传输模块电连接，所述数据传输模块与所述图像处理模块电连接；所述3D相机用于获取受电弓滑板表面原始图像；所述激光器对受电弓滑板表面进行补光；所述光电传感器用于检测受电弓滑板的通过；所述数据传输模块用于传输所述获取受电弓滑板表面原始图像；所述图像处理模块用于处理所述获取受电弓滑板表面原始图像，分析受电弓滑板的磨损量；第二方面示出的一种受电弓滑板检测装置检测效率高，检测精度高，更有利于受电弓保养和维护。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种受电弓滑板的检测方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种受电弓滑板检测装置的整体示意图；
图3为本发明实施例提供的一种受电弓滑板检测装置的另一整体示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例一
参见图1，为本发明实施例提供的一种受电弓滑板的检测方法，其特征在于，所述受电弓滑板的检测方法包括以下步骤：
对受电弓滑板表面进行补光，并获取受电弓滑板表面原始图像；
将所述受电弓滑板表面原始图像进行预处理，得到预处理受电弓滑板表面图像；
将所述预处理受电弓滑板表面图像进行中值滤波，得到初步处理受电弓滑板表面图像；
将所述初步处理受电弓滑板表面图像进行图像分割，得到分割受电弓滑板表面图像；
提取所述分割受电弓滑板表面图像的边缘，得到受电弓滑板表面图像的轮廓；
对所述受电弓滑板表面图像的轮廓进行定位，置入预设的坐标系图中，与预设的受电弓滑板表面图像的轮廓的坐标进行比较分析，获得受电弓滑板的磨损量。
实施例一提供的受电弓滑板的检测方法，首先对受电弓滑板表面进行补光，获取清晰的受电弓滑板表面原始图像，再对将所述受电弓滑板表面原始图像进行预处理，得到预处理受电弓滑板表面图像，将所述预处理受电弓滑板表面图像进行中值滤波，得到初步处理受电弓滑板表面图像；将所述初步处理受电弓滑板表面图像进行图像分割，得到分割受电弓滑板表面图像，提取所述分割受电弓滑板表面图像的边缘，得到受电弓滑板表面图像的轮廓，对所述受电弓滑板表面图像的轮廓进行定位，置入预设的坐标系图中，与预设的受电弓滑板表面图像的轮廓的坐标进行比较分析，获得受电弓滑板的磨损量。由图像检测的基本原理可知，受电弓滑板磨耗量的精确度取决于受电弓滑板上下边缘提取的准确性，为此首先对受电弓滑板图像预处理，之后进行中值滤波处理，可以利用小波分析的方法提取出滑板的边缘，在根据滑板上下边缘与背景间的灰度值变化分别找出滑板的上下边缘，从而计算得到滑板的磨损量。实施例一示出的检测方法检测效率高，检测精度高，更有利于受电弓保养和维护。
实施例二为本发明优选的实施例提供的一种受电弓滑板的检测方法，其特征在于，所述受电弓滑板的检测方法包括以下步骤：
通过激光器发射器发射的平行光对受电弓滑板表面进行补光，并获取受电弓滑板表面原始图像；
将所述受电弓滑板表面原始图像进行预处理，得到预处理受电弓滑板表面图像；
将所述预处理受电弓滑板表面图像进行中值滤波，得到初步处理受电弓滑板表面图像；
将所述初步处理受电弓滑板表面图像进行图像分割，得到分割受电弓滑板表面图像；
提取所述分割受电弓滑板表面图像的边缘，得到受电弓滑板表面图像的轮廓；
对所述受电弓滑板表面图像的轮廓进行定位，置入预设的坐标系图中，与预设的受电弓滑板表面图像的轮廓的坐标进行比较分析，获得受电弓滑板的磨损量。
实施例三为本发明优选的实施例提供的一种受电弓滑板的检测方法，其特征在于，所述受电弓滑板的检测方法包括以下步骤：
对受电弓滑板表面进行补光，并获取受电弓滑板表面原始图像；
将所述受电弓滑板表面原始图像进行预处理，得到预处理受电弓滑板表面图像；
将所述预处理受电弓滑板表面图像进行中值滤波，得到初步处理受电弓滑板表面图像；
将所述初步处理受电弓滑板表面图像进行图像分割，得到分割受电弓滑板表面图像；
提取所述分割受电弓滑板表面图像的边缘，得到受电弓滑板表面图像的轮廓；
对所述受电弓滑板表面图像的轮廓进行定位，置入预设的坐标系图中，与预设的受电弓滑板表面图像的轮廓的坐标进行比较分析，获得受电弓滑板的磨损量。
其中，所述获取受电弓滑板表面原始图像包括：通过3D相机拍摄受电弓滑板的表面。
实施例四为本发明优选的实施例提供的一种受电弓滑板的检测方法，其特征在于，所述受电弓滑板的检测方法包括以下步骤：
对受电弓滑板表面进行补光，并获取受电弓滑板表面原始图像；
将所述受电弓滑板表面原始图像进行预处理，得到预处理受电弓滑板表面图像；
将所述预处理受电弓滑板表面图像进行中值滤波，得到初步处理受电弓滑板表面图像；
将所述初步处理受电弓滑板表面图像进行图像分割，得到分割受电弓滑板表面图像；
提取所述分割受电弓滑板表面图像的边缘，得到受电弓滑板表面图像的轮廓；
对所述受电弓滑板表面图像的轮廓进行定位，置入预设的坐标系图中，与预设的受电弓滑板表面图像的轮廓的坐标进行比较分析，获得受电弓滑板的磨损量。
其中，述对对受电弓滑板表面进行补光之前还包括：通过基于2D平面棋盘标靶技术对所述3D相机拍摄参数进行标定。采用2D平面棋盘标靶技术对视觉***进行标定，可以赋予其精确的测量能力，获得的受电弓滑板表面原始图像更准确。
实施例五为本发明优选的实施例提供的一种受电弓滑板的检测方法，其特征在于，所述受电弓滑板的检测方法包括以下步骤：
对受电弓滑板表面进行补光，并获取受电弓滑板表面原始图像；
将所述受电弓滑板表面原始图像进行预处理，得到预处理受电弓滑板表面图像；
将所述预处理受电弓滑板表面图像进行中值滤波，得到初步处理受电弓滑板表面图像；
将所述初步处理受电弓滑板表面图像进行图像分割，得到分割受电弓滑板表面图像；
提取所述分割受电弓滑板表面图像的边缘，得到受电弓滑板表面图像的轮廓；
对所述受电弓滑板表面图像的轮廓进行定位，置入预设的坐标系图中，与预设的受电弓滑板表面图像的轮廓的坐标进行比较分析，获得受电弓滑板的磨损量。
其中，所述图像分割的方法至少包括：边缘检测、边界追踪、区域生长。
实施例六为本发明优选的实施例提供的一种受电弓滑板的检测方法，其特征在于，所述受电弓滑板的检测方法包括以下步骤：
对受电弓滑板表面进行补光，并获取受电弓滑板表面原始图像；
将所述受电弓滑板表面原始图像进行预处理，得到预处理受电弓滑板表面图像；
将所述预处理受电弓滑板表面图像进行中值滤波，得到初步处理受电弓滑板表面图像；
将所述初步处理受电弓滑板表面图像进行图像分割，得到分割受电弓滑板表面图像；
提取所述分割受电弓滑板表面图像的边缘，得到受电弓滑板表面图像的轮廓；
对所述受电弓滑板表面图像的轮廓进行定位，置入预设的坐标系图中，与预设的受电弓滑板表面图像的轮廓的坐标进行比较分析，获得受电弓滑板的磨损量。
其中，所述将所述受电弓滑板表面原始图像进行预处理包括：将彩色图转化为灰度图，去除噪声，平滑滤波，边缘突出。
第二方面示出的一种受电弓滑板检测装置，一种受电弓滑板检测装置，其特征在于，所述装置包括：3D相机1、激光器2、光电传感器3、数据传输模块4以及图像处理模块5，所述光电传感器3分别与所述3D相机1和所述激光器2电力连接，所述3D相机1与所述数据传输模块4电连接，所述数据传输模块4与所述图像处理模块5电连接；
所述3D相机1用于获取受电弓滑板表面原始图像；
所述激光器2对受电弓滑板表面进行补光；
所述光电传感器3用于检测受电弓滑板的通过；
所述数据传输模块4用于传输所述获取受电弓滑板表面原始图像；
所述图像处理模块5用于处理所述获取受电弓滑板表面原始图像，分析受电弓滑板的磨损量。
作为优选的实施例，请参阅图3，所述图像处理模块5还电连接有报警单元6，所述报警单元6用于接收所述受电弓滑板的磨损量，判断所述受电弓滑板的磨损量是否超出预设量，发出报警信号。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由上面的权利要求指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确流程，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (8)

1.一种受电弓滑板的检测方法，其特征在于，所述受电弓滑板的检测方法包括以下步骤：
对受电弓滑板表面进行补光，并获取受电弓滑板表面原始图像；
将所述受电弓滑板表面原始图像进行预处理，得到预处理受电弓滑板表面图像；
将所述预处理受电弓滑板表面图像进行中值滤波，得到初步处理受电弓滑板表面图像；
将所述初步处理受电弓滑板表面图像进行图像分割，得到分割受电弓滑板表面图像；
提取所述分割受电弓滑板表面图像的边缘，得到受电弓滑板表面图像的轮廓；
对所述受电弓滑板表面图像的轮廓进行定位，置入预设的坐标系图中，与预设的受电弓滑板表面图像的轮廓的坐标进行比较分析，获得受电弓滑板的磨损量。
2.根据权利要求1所述的一种受电弓滑板的检测方法，其特征在于，所述对受电弓滑板表面进行补光包括：通过激光器发射器发射的平行光对受电弓滑板表面进行补光。
3.根据权利要求1所述的一种受电弓滑板的检测方法，其特征在于，所述获取受电弓滑板表面原始图像包括：通过3D相机拍摄受电弓滑板的表面。
4.根据权利要求3所述的一种受电弓滑板的检测方法，其特征在于，所述对对受电弓滑板表面进行补光之前还包括：通过基于2D平面棋盘标靶技术对所述3D相机拍摄参数进行标定。
5.根据权利要求1所述的一种受电弓滑板的检测方法，其特征在于，所述图像分割的方法至少包括：边缘检测、边界追踪、区域生长。
6.根据权利要求1所述的一种受电弓滑板的检测方法，其特征在于，所述将所述受电弓滑板表面原始图像进行预处理包括：将彩色图转化为灰度图，去除噪声，平滑滤波，边缘突出。
7.一种受电弓滑板检测装置，其特征在于，所述装置包括：3D相机（1）、激光器（2）、光电传感器（3）、数据传输模块（4）以及图像处理模块（5），所述光电传感器（3）分别与所述3D相机（1）和所述激光器（2）电力连接，所述3D相机（1）与所述数据传输模块（4）电连接，所述数据传输模块（4）与所述图像处理模块（5）电连接；
所述3D相机（1）用于获取受电弓滑板表面原始图像；
所述激光器（2）对受电弓滑板表面进行补光；
所述光电传感器（3）用于检测受电弓滑板的通过；
所述数据传输模块（4）用于传输所述获取受电弓滑板表面原始图像；
所述图像处理模块（5）用于处理所述获取受电弓滑板表面原始图像，分析受电弓滑板的磨损量。
8.根据权利要求7所述的一种受电弓滑板检测装置，其特征在于，所述图像处理模块（5）还电连接有报警单元（6），所述报警单元（6）用于接收所述受电弓滑板的磨损量，判断所述受电弓滑板的磨损量是否超出预设量，发出报警信号。
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