接触网绝缘子破损异物夹杂故障检测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107742293A(43)申请公布日2018.02.27(21)申请号201711090192.X(22)申请日2017.11.08(71)申请人江苏新绿能科技有限公司地址212300江苏省镇江市丹阳市南三环路高新技术创新园B1栋3楼(72)发明人曾晓红高仕斌陈维荣李奇谢生波赵志刚(51)Int.Cl.G06T7/00(2017.01)G06K9/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称接触网绝缘子破损异物夹杂故障检测方法(57)摘要本发明公开了一种接触网绝缘子破损异物夹杂故障检测方法，以接触网定位装置高清图像为研究对象，对现场图片进行Harris角点匹配，利用CV模型提取绝缘子轮廓，使用离散余弦变换对绝缘子图像故障增强并对增强后的图像边缘点进行谱聚类。本发明的有益效果为：能对触网绝缘子破损异物夹杂故障进行有效检测。CN107742293ACN107742293A权利要求书1/1页1.一种接触网绝缘子破损异物夹杂故障检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤（1）：在检测车顶部设置射灯和摄像机，检测车沿线路运行时，遇到接触网支柱，摄像机自动拍摄，以此采集接触网支撑和悬挂装置图像；步骤（2）：计算像元的Harris响应值，对采集到的接触网的悬挂装置图像进行Harris角点检测，并使用SSDA算法将模板绝缘子图像角点与待检测图像角点进行配准；步骤（3）：以角点聚类出的中心点为闭合轮廓中心线，利用图像局部梯度信息来控制曲线形变运动以及轮廓曲线的演化，在CV模型下提取多个绝缘子轮廓；步骤（4）：使用离散余弦变化为基础的滤波器，滤除背景信息频率，保留故障信息频率，从而完成频域的图像增强；步骤（5）：利用谱聚类方法对增强后的绝缘子图像边缘点做进一步聚类，实现绝缘子故障判断。2.根据权利要求1所述的接触网绝缘子破损异物夹杂故障检测方法，其特征在于，步骤（1）中，摄像机自动拍摄，以此采集分辨率为2448×2048的接触网支撑和悬挂装置图像。2CN107742293A说明书1/4页接触网绝缘子破损异物夹杂故障检测方法技术领域[0001]本发明涉及接触网技术领域，具体涉及一种接触网绝缘子破损异物夹杂故障检测方法。背景技术[0002]在各行各业中，安全始终是一个永恒的话题。随着我国综合国力逐渐提升，国民在接受服务的过程中对安全的需求日益增长，国家对道路安全问题也越来越重视。铁路作为我国十分重要的交通工具，在国家经济运行以及国民的生活中不可缺少。[0003]电气化铁路中，接触网是电气化铁路的重要设备，由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础几部分组成。受电弓从接触网取电供电给电力机车，弓网间存在复杂的力学、电气交互作用，故障率一直较高。绝缘子作为电气化铁路接触网必备的零部件担负着机械支撑和电气绝缘的任务，它的损坏将引发线路供电中段，造成严重的经济损失和不良的社会影响。为保证电气化铁路的安全运营，接触网悬挂状态检测监测装置（简称4C系统）着眼于接触网悬挂及其部件的技术状态检测，安装于接触网检测车、作业车或其他专用轨道车辆顶部，对接触网的零部件实施成像检测，其中也涉及了对悬挂绝缘部件的检测。[0004]目前国内外对绝缘子故障检测方法主要有光谱法、环境监测法、局部放电脉冲法等。这些方法都存在危险性高、检测设备复杂等问题，需进行更多研究。因此提出了基于图像处理的绝缘子非接触式检测方法，该方法具有危险低、干扰小、设备简便的优点。目前主要研究有利用形状特征和灰度差异对绝缘子瓷瓶裂缝进行定位、利用小波奇异性特征实现绝缘子异物检测等，但这些检测算法对亮度和对比度的变化敏感，不具备旋转不变形，提取精度有待提高。发明内容[0005]本发明的目的在于提供一种接触网绝缘子破损异物夹杂故障检测方法。[0006]为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种接触网绝缘子破损异物夹杂故障检测方法，包括如下步骤：步骤（1）：在检测车顶部设置射灯和摄像机，检测车沿线路运行时，遇到接触网支柱，摄像机自动拍摄，以此采集接触网支撑和悬挂装置图像；步骤（2）：计算像元的Harris响应值，对采集到的接触网的悬挂装置图像进行Harris角点检测，并使用SSDA算法将模板绝缘子图像角点与待检测图像角点进行配准；步骤（3）：以角点聚类出的中心点为闭合轮廓中心线，利用图像局部梯度信息来控制曲线形变运动以及轮廓曲线的演化，在CV模型下提取多个绝缘子轮廓；步骤（4）：使用离散余弦变化为基础的滤波器，滤除背景信息频率，保留故障信息频率，从而完成频域的图像增强；步骤（5）：利用谱聚类方法对增强后的绝缘子图像边缘点做进一步聚类，实现绝缘子故障判断。3CN107742293A说明书2/4页[0007]优选地，步骤（1