[發明專利]一種轉撤機自動開閉器動靜節點接入距離檢測方法

在審

• 申請號: 202011601276.7
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112668484A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 劉志鋼;張郁;楊鄭龍;魏麗麗;陸鑫源;戴洋競;丁寶剛
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學;上海地鐵維護保障有限公司通號分公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/32;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08;G06T3/40;G06T7/11;G06T7/62
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 丁云

1.一種轉轍機自動開閉器動靜節點接入距離檢測方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

S1、建立兩類轉轍機自動開閉器圖像數據集，標注好訓練集和測試集；

S2、構建用于對轉轍機自動開閉器的銅柱區域進行識別和定位的第一深度學習網絡模型，以及用于對轉轍機自動開閉器的動靜節點的關鍵位置進行識別的第二深度學習網絡模型；

S3、對兩個深度學習網絡模型初始化設置；

S4、利用訓練集和測試集分別對兩個深度學習網絡模型進行訓練和測試直至預測性能達到閾值；

S5、利用訓練好的第一深度學習網絡模型對待檢測圖像中轉轍機自動開閉器的靜節點銅柱區域進行識別和定位；

S6、以轉轍機自動開閉器的靜節點銅柱區域為基準對待檢測圖像進行分割得到包括自動開閉器動靜節點的局部圖像；

S7、利用訓練好的第二深度學習網絡模型對局部圖像進行識別確定動靜節點的關鍵位置；

S8、基于自動開閉器靜節點銅柱區域識別和定位后的部件尺寸，采用交叉比例計算選取最優縮放基準；

S9、通過等比縮放測算轉轍機自動開閉器動靜節點接入距離；

所述的第一深度學習網絡模型的輸出包括三類，分別為靜節點銅柱、銅柱底座和圖片背景；

步驟S8中自動開閉器靜節點銅柱區域識別和定位后的部件尺寸包括：靜節點銅柱的面積si，銅柱底座的長度l以及銅柱底座的寬度h，i表示第i個銅柱，i＝1，2，……，3；

步驟S8中交叉比例計算選取最優縮放基準的具體獲取方式為：

定義比例式：

其中，Si為靜節點銅柱的實際面積，L為銅柱底座的實際長度，H為銅柱底座的實際寬度，h′_s和l′_s對應為通過S1、S2和S3為面積基準比例計算出的銅柱底座的準實際寬度和準實際長度，s′_H和l′_H對應為通過H為寬度基準比例計算出的靜節點銅柱的準實際面積以及銅柱底座的準實際長度，s′_L和h′_L對應為通過L為長度基準比例計算出的靜節點銅柱的準實際面積以及銅柱底座的準實際寬度；

定義差值D_S、D_H、D_L：

D_S＝H-h′_S+L-l′_S

D_H＝(S1+S2+S3)-s′_H+L-l′_H

D_L＝(S1+S2+S3)-s′_L+H-h′_L

比較D_S、D_H、D_L的大小，若D_S最小，則取銅柱面積大小為最優縮放基準，若D_H最小，則取銅柱底座的寬度大小為最優縮放基準，若D_L最小，則取銅柱底座的長度大小為最優縮放基準；

步驟S9具體為：

根據第二深度學習網絡模型對局部圖像進行識別確定的動靜節點的關鍵位置確定靜節點銅柱的中心點以及用于固定動節點簧片的固定件端點的位置；

獲取圖像中靜節點銅柱的中心點以及用于固定動節點簧片的固定件端點之間的距離b1、b2、b3；

通過等比縮放確定靜節點銅柱的中心點以及用于固定動節點簧片的固定件端點之間的實際距離B1、B2、B3；

根據動節點簧片的實際長度以及B1、B2、B3確定自動開閉器動靜節點接入距離。

2.根據權利要求1所述的一種轉轍機自動開閉器動靜節點接入距離檢測方法，其特征在于，步驟S1中第一類圖像數據集以轉轍機節點組中心位置為圓心，以不同長度為半徑的空間球面對節點組進行多角度拍攝，并對節點組中靜節點銅柱區域進行標注；第二類圖像數據集以第一類圖像數據集為基礎，以靜節點銅柱中心點為正方形框的中心，截取包括自動開閉器動靜節點的局部圖像，并對動節點簧片以及用于固定簧片的固定件進行標注。

3.根據權利要求2所述的一種轉轍機自動開閉器動靜節點接入距離檢測方法，其特征在于，在獲取第一類圖像數據集過程中進行圖像拍攝時每個角度拍攝的圖像數量保持均勻。