[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于接觸網(wǎng)異常檢測(cè)的圖像處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010695528.0
• 申請(qǐng)日: 2020-07-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111563896B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖峪;林仁輝;蘇茂才;唐泰可
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 成都中軌軌道設(shè)備有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06T7/00
• 分類(lèi)號(hào): G06T7/00;G06T7/73;G06V10/82;G06V10/46;G06N3/0464;G06N3/08
• 代理公司: 北京正華智誠(chéng)專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 11870
• 代理人: 楊浩林

1.一種用于接觸網(wǎng)異常檢測(cè)的圖像處理方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、實(shí)時(shí)獲取真實(shí)接觸網(wǎng)圖像，并將其與標(biāo)準(zhǔn)接觸網(wǎng)圖像進(jìn)行位置對(duì)齊，進(jìn)而獲取當(dāng)前真實(shí)接觸網(wǎng)圖像的位置坐標(biāo)；

S2、基于真實(shí)接觸網(wǎng)圖像的位置坐標(biāo)，對(duì)真實(shí)接觸網(wǎng)圖像中的待檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行定位；

S3、將定位得到的待檢測(cè)點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)接觸網(wǎng)圖像中的對(duì)應(yīng)位置進(jìn)行對(duì)比，并依次判斷真實(shí)接觸網(wǎng)圖像中的各待檢測(cè)點(diǎn)是否出現(xiàn)異常；

若是，則進(jìn)入步驟S5；

若否，則進(jìn)入步驟S4；

S4、判定當(dāng)前真實(shí)接觸網(wǎng)圖像對(duì)應(yīng)的接觸網(wǎng)范圍內(nèi)無(wú)異常，返回步驟S1；

S5、將判定為異常的待檢測(cè)點(diǎn)在當(dāng)前真實(shí)接觸網(wǎng)圖像中進(jìn)行標(biāo)記，并在圖中標(biāo)記該待檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)際位置坐標(biāo)，完成接觸網(wǎng)圖像處理；

所述步驟S1具體為：

S11、實(shí)時(shí)獲取真實(shí)接觸網(wǎng)圖像，并對(duì)獲取的真實(shí)接觸網(wǎng)圖像進(jìn)行降噪處理，獲得與標(biāo)準(zhǔn)接觸網(wǎng)圖像相同像素質(zhì)量的真實(shí)接觸網(wǎng)圖像；

S12、使用SIFT算法分別對(duì)降噪處理后的真實(shí)接觸網(wǎng)圖像和標(biāo)準(zhǔn)接觸網(wǎng)圖像進(jìn)行接觸網(wǎng)邊緣的特征點(diǎn)提取，獲得對(duì)應(yīng)的兩組特征點(diǎn)；

S13、通過(guò)SURF算法對(duì)兩組特征點(diǎn)進(jìn)行匹配，獲得若干組特征點(diǎn)對(duì)，將其構(gòu)建為特征點(diǎn)對(duì)集合；

S14、通過(guò)Ransac算法對(duì)構(gòu)建的特征點(diǎn)對(duì)集合中的特征點(diǎn)進(jìn)行篩選，并更新特征點(diǎn)對(duì)集合；

S15、基于更新后的特征點(diǎn)對(duì)集合中特征點(diǎn)的匹配關(guān)系，獲得真實(shí)接觸網(wǎng)圖像中到標(biāo)準(zhǔn)接觸網(wǎng)圖像的透視變換矩陣；

S16、將真實(shí)接觸網(wǎng)圖像的四個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)與透視變換矩陣相乘，獲得真實(shí)接觸網(wǎng)圖像四個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)，即真實(shí)接觸網(wǎng)圖像的位置坐標(biāo)；

所述步驟S11中，所述真實(shí)接觸網(wǎng)圖像為實(shí)時(shí)獲取的且受環(huán)境因素影響的接觸網(wǎng)圖像，標(biāo)準(zhǔn)接觸網(wǎng)圖像為不受環(huán)境因素影響且無(wú)接觸網(wǎng)異常的接觸網(wǎng)圖像，真實(shí)接觸網(wǎng)圖像和標(biāo)準(zhǔn)接觸網(wǎng)圖像為同一接觸網(wǎng)范圍內(nèi)的圖像；

所述步驟S2具體為：

S21、構(gòu)建用于進(jìn)行待檢測(cè)點(diǎn)定位的目標(biāo)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)，并利用標(biāo)注有待檢測(cè)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)接觸網(wǎng)圖像對(duì)其進(jìn)行訓(xùn)練；

S22、基于真實(shí)接觸網(wǎng)圖像的位置坐標(biāo)，對(duì)其進(jìn)行修正，使其與標(biāo)準(zhǔn)接觸網(wǎng)圖像具有相同的圖像維度；

S23、將修正好后的真實(shí)接觸網(wǎng)圖像輸入到訓(xùn)練好的目標(biāo)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)中，輸出包含有待檢測(cè)點(diǎn)的目標(biāo)檢測(cè)框，實(shí)現(xiàn)待檢測(cè)點(diǎn)的定位；

所述步驟S16中，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)接觸網(wǎng)圖像的一個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)為（p,q）時(shí)，真實(shí)接觸網(wǎng)圖像中的對(duì)應(yīng)的頂點(diǎn)坐標(biāo)（P,Q,R）為：

式中，T為透視變換矩陣，為透視變換矩陣中第i行第j列的值，且；

所述步驟S3具體為：

將同一真實(shí)接觸網(wǎng)圖像中包含有待檢測(cè)點(diǎn)的目標(biāo)檢測(cè)框和標(biāo)準(zhǔn)接觸網(wǎng)圖像中對(duì)應(yīng)位置的圖像區(qū)域進(jìn)行圖像融合，計(jì)算其對(duì)應(yīng)的圖像相似度指標(biāo)，并判斷其是否大于設(shè)定閾值；

若是，則當(dāng)前待檢測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)異常，進(jìn)入步驟S5；

若否，則當(dāng)前待檢測(cè)點(diǎn)無(wú)異常，進(jìn)入步驟S4。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于接觸網(wǎng)異常檢測(cè)的圖像處理方法，其特征在于，所述步驟S21中的目標(biāo)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)為改進(jìn)的Light-YOLO?v3網(wǎng)絡(luò)；

所述改進(jìn)的Light-YOLO?v3網(wǎng)絡(luò)包括依次連接的輸入層、第一卷積單元、第一殘差塊、第二殘差塊、第三殘差塊、第四殘差塊、第五殘差塊、第二卷積單元、第三卷積單元、第四卷積單元和輸出層；所述第三卷積單元的輸出端還依次通過(guò)一個(gè)的BN層和一個(gè)上采樣層與所述第五殘差塊的輸入端連接；

所述輸入層輸入的圖像尺寸為，所述第一卷積單元的尺寸為，所述第一殘差塊的尺寸為，所述第二殘差塊的尺寸為，所述第三殘差塊的尺寸為，所述第四殘差塊的尺寸為，所述第五殘差塊的尺寸為，所述第二卷積單元的尺寸為，所述第三卷積單元的尺寸為，所述第四卷積單元的尺寸為，所述BN層的尺寸為，所述上采樣層的尺寸為；

所述第一殘差塊、第二殘差塊、第三殘差塊、第四殘差塊和第五殘差塊均包括依次連接的步長(zhǎng)為2的卷積結(jié)構(gòu)和兩個(gè)殘差單元；所述第一卷積單元、第二卷積單元、第三卷積單元和第四卷積單元均包括一個(gè)BN層、Leaky?RELU激活函數(shù)層和卷積層，其卷積核依次為、和。