[發明專利]一種基于圖像處理的非接觸式接觸網相對位置檢測方法

有效

• 申請號: 201710696416.5
• 申請日: 2017-08-15
• 公開（公告）號: CN107703513B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 朱逸武;雷滿生;徐海;周寧;易志剛;殷勝民;鄭潛
• 申請（專利權）人: 株洲嘉成科技發展有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01S17/86;G01S7/48;G06T7/70
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任重;馮振寧

1.一種基于圖像處理的非接觸式接觸網相對位置檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.利用回歸技術，預先對用于測量接觸網的線陣相機進行相機標定；

S2.使用其掃描區域與所述線陣相機的檢測區域處于同一檢測平面的激光雷達對接觸網的位置進行判別，得到接觸網的一次相對位置值；

S3.根據一次相對位置值，使用所述線陣相機對接觸網進行二次位置細化識別，得到接觸網的相對位置；

所述線陣相機分為分別設置在激光雷達的左右兩組，每組兩個；所述步驟S3具體為每一組線陣相機各自采用雙目測距原理對接觸網進行測量，左右兩組再次利用雙目測距原理進行計算，實現整體上的雙-雙目測距，在激光雷達得到的一次相對位置的基礎上得到更精確的接觸網相對位置。

2.根據權利要求1所述的基于圖像處理的非接觸式接觸網相對位置檢測方法，其特征在于，所述步驟S1具體為：

S11.獲取訓練數據，得到世界坐標與線陣相機像素坐標的對應關系；

S12.訓練支持向量回歸機，得到接觸網的相對導高值模型及相對拉出值模型。

3.根據權利要求2所述的基于圖像處理的非接觸式接觸網相對位置檢測方法，其特征在于，在所述步驟S11中，同時采用21條相同長度的黑色條狀物作為標定物；并采用拍攝圖像中鄰近的雙條黑線作為標記。

4.根據權利要求2所述的基于圖像處理的非接觸式接觸網相對位置檢測方法，其特征在于，在所述步驟S12中，采用ε類支持向量回歸機，并引入徑向基核函數，將低維數據映射到高維，使其線性可分。

5.根據權利要求4所述的基于圖像處理的非接觸式接觸網相對位置檢測方法，其特征在于，在所述步驟S12中，采用標準差衡量參數選擇后支持向量回歸機的性能，將數據歸一化后通過交叉驗證法求解最優參數；在最優參數下對樣本進行訓練，得到相對拉出值模型和相對導高值模型。

6.根據權利要求1所述的基于圖像處理的非接觸式接觸網相對位置檢測方法，其特征在于，所述步驟S2中，所述激光雷達通過掃描和識別接觸網導線，得到接觸網相對于激光雷達安裝平面的水平和垂向距離值，以確定接觸網的一次相對位置值。

7.根據權利要求2至6任意一項所述的基于圖像處理的非接觸式接觸網相對位置檢測方法，其特征在于，在所述步驟S3中，實時采集激光雷達信號和線陣相機中的接觸網高清圖像信息；對圖像信息進行處理，從圖像信息中獲取接觸線導線像素信息；預測接觸線導線的相對拉出值和相對導高值。

8.根據權利要求7所述的基于圖像處理的非接觸式接觸網相對位置檢測方法，其特征在于，所述步驟S3中，通過濾波對圖像進行降噪處理，再進行卷積操作，然后利用正向跟蹤和反向跟蹤技術，在圖像中找到接觸線導線。

9.根據權利要求7所述的基于圖像處理的非接觸式接觸網相對位置檢測方法，其特征在于，所述步驟S3中，根據接觸線導線的像素信息，將其作為支持向量回歸機的輸入，用訓練得到的相對導高值模型和相對拉出值模型作回歸預測，分別得到接觸線的相對導高值和相對拉出值。