[發明專利]軌道交通接觸線磨耗檢測裝置及方法

有效

• 申請號: 202011111070.6
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112325781B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 郭寅;尹仕斌;郭磊
• 申請（專利權）人: 易思維（杭州）科技有限公司
• 主分類號: G01B11/03
• 分類號: G01B11/03;G01B11/00;G06T7/00;G06T7/11;G06T7/136;G06T7/187
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本發明公開了一種軌道交通接觸線磨耗檢測裝置及方法，其裝置包括相機、反光鏡組和激光器；相機能采集到接觸線磨損區域的圖像；激光器有兩個，其投射的激光條能分別投射在軌道交通接觸線的圓周上，并延伸至磨損區域；反光鏡組能將投射在接觸線上的光線反射到相機的視場內；激光器與相機沿軌道交通接觸線的軸向前后設置，通過反光鏡組反射進相機視場的光線并未鋪滿整個相機視場；圖像的其他部分包含磨損區域的接觸線圖像，本發明還涉及檢測方法，能夠準確求取接觸線磨耗截面寬度，具有自動化效率高、適用度好的特點。

技術領域

本發明涉及視覺檢測領域，具體涉及一種軌道交通接觸線磨耗檢測裝置及方法。

背景技術

接觸網檢修是電氣化軌道交通維護中的重要部分，而接觸線磨耗檢測又是其中的重點和難點，接觸線在與電客車受電弓的相互作用時，表面產生腐蝕及磨損的現象即為接觸線磨耗，接觸線磨耗會引起導線截面減小，導線電阻增大，導致接觸導線發熱，加劇導線磨損；在接觸網運營中，為了保證接觸線在一定張力的情況下不斷線，要求每年至少要進行一次接觸線磨耗測量，當接觸網接觸線磨耗到一定程度時應當補強或更換，若發現全錨段接觸線平均磨耗超過該型接觸線截面積的25％時，應當全部更換，平均磨耗沒達到25％，局部磨耗超過30％時可局部補強，當局部磨耗達到40％時應切換；如圖1為接觸線磨耗示意圖，如圖1中所示，測量尺寸A：接觸線磨耗后剩余厚度、尺寸y：接觸線磨耗截面寬度或尺寸x：接觸線磨耗厚度，三者中的任一項，均能夠通過查找尺寸-磨耗百分比對照表，獲得接觸線的磨耗程度；現有的尺寸測量方法有：

1)人工測量法：通過游標卡尺等測量工具獲取尺寸；具有效率低、易受主觀因素干擾；

2)圖像檢測法：通過接觸線圖像分析截面寬度，這種方法很難實現磨損部分與未磨損部分的準確分割，直接影響截面寬度的計算精度。

發明內容

為了現有技術存在的問題，本發明提供了一種軌道交通接觸線磨耗檢測裝置及方法，其采用相機、反光鏡組和激光器三者相結合的方式，使得相機能夠同時采集到激光條圖像和磨損區域圖像，在處理圖像時，將線激光部分與二維圖像相結合，共同得出磨耗區域信息。

為此，本發明的技術方案如下：

一種軌道交通接觸線磨耗檢測裝置，包括相機、反光鏡組和激光器；

所述相機能采集到軌道交通接觸線磨損區域的圖像；

所述激光器有兩個，其投射的激光條能分別投射在軌道交通接觸線的圓周上，并延伸至磨損區域；

所述反光鏡組能將投射在軌道交通接觸線上的光線反射到相機的視場內；

所述激光器所在位置與相機所在位置沿軌道交通接觸線的軸向前后設置，通過反光鏡組反射進相機視場的光線并未鋪滿整個相機視場；圖像的其他部分為包含磨損區域的軌道交通接觸線圖像。

進一步，還包括處理模塊；

所述處理模塊對相機采集到的圖像進行如下處理：

1)將所述圖像分塊，記反光鏡組反射進相機視場的光線在相機上的成像為圖像I，其余部分為圖像II；

2)對圖像II進行處理，采用高、低灰度閾值分別提取高閾值連通域和低閾值連通域；

3)將步驟2)的結果與圖像I相結合，對高閾值連通域在圖像I上所對應區域內點提取圖像坐標，計算對應的三維坐標，并進行直線擬合，對低閾值連通域在圖像I上所對應的區域內點提取圖像坐標，計算對應的三維坐標，并對兩段圓弧進行圓擬合，擬合圓與直線延長線的交點之間的寬度能用于反映軌道交通接觸線磨耗程度。

優選，通過反光鏡組反射進相機視場的光線在相機上成像時僅占整副圖像的1/4～3/4。