[發(fā)明專利]高壓線上異物檢測方法及裝置

有效

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• 申請日: 2022-08-01
• 公開（公告）號: CN115294451B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設計）人: 程相德;陳博;張濤;鄧桂星;李占文;宋小齊;魏文儀;陳虎林;張銳;楊永成;楊曉云
• 申請（專利權）人: 中國鐵路蘭州局集團有限公司;北京佳訊飛鴻電氣股份有限公司
• 主分類號: G06V20/10
• 分類號: G06V20/10;G06V10/764;G06V10/82;G06N3/08
• 代理公司: 北京智沃律師事務所 11620
• 代理人: 梁晨

本申請公開了一種高壓線上異物檢測方法及裝置，屬于機器視覺圖像處理技術領域，方法包括：通過攝像頭采集目標圖像；通過目標檢測網(wǎng)絡獲取目標圖像中的電線桿以及三角架的位置信息；選取在目標圖像中所占的顯示面積最大的第一電線架設裝置和第二電線架設裝置；確定第一電線架設裝置在目標圖像中對應的第一感興趣區(qū)域和第二電線架設裝置在目標圖像中對應的第二感興趣區(qū)域；根據(jù)第一感興趣區(qū)域與第二感興趣區(qū)域，確定架設于電線桿和三角架上的接觸網(wǎng)欲旋轉(zhuǎn)至水平方向的旋轉(zhuǎn)角度；將目標圖像、第一感興趣區(qū)域和第二感興趣區(qū)域旋轉(zhuǎn)相應的角度后進行切分，以得到接觸網(wǎng)圖像；通過孿生網(wǎng)絡模型對接觸網(wǎng)圖像進行分類，以確定接觸網(wǎng)圖像中是否存在異物。

技術領域

本申請屬于機器視覺圖像處理技術領域，具體涉及一種高壓線上異物檢測方法及裝置。

背景技術

接觸網(wǎng)，是鐵路電氣化工程的主構架，是沿鐵路線上空架設的向電力機車供電的特殊形式的輸電線路。一旦接觸網(wǎng)上有塑料袋等異物的存在，停留在接觸網(wǎng)上的異物被雨水打濕后，容易造成接觸網(wǎng)短路，進而燒壞電氣設備，給列車運行帶來安全隱患。

近年來，針對接觸網(wǎng)上的異物檢測，有學者嘗試使用目標檢測的方法進行高鐵接觸網(wǎng)的異物檢測。

發(fā)明人在研究過程中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的目標檢測技術當前至少存在以下問題：

一方面，現(xiàn)有的目標檢測技術往往使用人工提取的特征，對于不同天氣、不同光照、不同環(huán)境的適應性很差。同時，建模時間、建模難度也會隨著所適用環(huán)境的多樣性的增加而增加。現(xiàn)有的目標檢測技術的上限依賴于人工特征提取的好壞，為了提高對不同天氣、不同光照、不同環(huán)境的適應性，必然要增多數(shù)據(jù)集的數(shù)量，而現(xiàn)有技術又難以對大規(guī)模訓練樣本擁有較好的訓練效果。從而導致對于接觸網(wǎng)上的異物檢測的準確度低。

另一方面，利用目標檢測的方法進行高鐵接觸網(wǎng)的異物檢測，由于接觸網(wǎng)上存在異物的樣本占總體樣本的比例很小，如果直接對采集的樣本進行處理，不僅檢測速度較慢，而且極易出錯，導致檢測的準確度低。

發(fā)明內(nèi)容

本申請實施例的目的是提供一種高壓線上異物檢測方法和裝置，能夠解決目前現(xiàn)有技術對于接觸網(wǎng)上的異物的檢測準確度低的技術問題。

為了解決上述技術問題，本申請是這樣實現(xiàn)的：

第一方面，本申請實施例提供了一種高壓線上異物檢測方法，包括：應用于鐵路接觸網(wǎng)，鐵路軌道兩側(cè)設置有多組電線架設裝置，每組電線架設裝置包括電線桿以及與電線桿固定連接的三角架，接觸網(wǎng)架設于電線桿和三角架上，方法包括：

通過攝像頭采集目標圖像，目標圖像至少包括兩組電線架設裝置；

通過目標檢測網(wǎng)絡獲取目標圖像中的電線桿以及三角架的位置信息；

將每組電線架設裝置中的電線桿與三角架進行一一配對；

選取在目標圖像中所占的顯示面積最大的第一電線架設裝置和第二電線架設裝置，其中，第一電線架設裝置包括第一電線桿以及第一三角架，第二電線架設裝置包括第二電線桿以及第二三角架；

確定第一電線架設裝置在目標圖像中對應的第一感興趣區(qū)域和第二電線架設裝置在目標圖像中對應的第二感興趣區(qū)域；

根據(jù)第一感興趣區(qū)域與第二感興趣區(qū)域，確定架設于電線桿和三角架上的接觸網(wǎng)欲旋轉(zhuǎn)至水平方向的旋轉(zhuǎn)角度；

將目標圖像、第一感興趣區(qū)域和第二感興趣區(qū)域旋轉(zhuǎn)相應的角度；

根據(jù)旋轉(zhuǎn)后的第一感興趣區(qū)域和旋轉(zhuǎn)后的第二感興趣區(qū)域的坐標值對目標圖像進行切分，以得到接觸網(wǎng)圖像；

通過孿生網(wǎng)絡模型對接觸網(wǎng)圖像進行分類，以確定接觸網(wǎng)圖像中是否存在異物。

進一步地，在通過目標檢測網(wǎng)絡獲取目標圖像中的電線桿以及三角架的位置信息之前，還包括：