一种受电弓损耗检测方法及系统.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CN107478176A(43)申请公布日2017.12.15(21)申请号201710692921.2(22)申请日2017.08.14(71)申请人广东工业大学地址510062广东省广州市越秀区东风东路729号大院(72)发明人彭谦之杨雪荣成思源吕文阁孟欢(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人罗满(51)Int.Cl.G01B11/25(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种受电弓损耗检测方法及系统(57)摘要本发明公开一种受电弓损耗检测方法，包括：对受电弓滑板磨损表面进行结构光投射，并获取其轮廓结构光条纹图像；通过预设提取算法提取轮廓结构光条纹图像的中心线光条纹图像；在预设坐标系内计算中心线光条纹图像的最大凹陷深度的像素量；利用预设的像素与实际距离的比例关系，将像素量换算为损耗量。本发明通过对受电弓滑板磨损表面的轮廓结构光条纹图像的获取和中心线光条纹图像的提取，以及中心线光条纹图像的最大凹陷深度的像素量的计算和换算，简单方便地通过图像处理技术实现对受电弓损耗的检测，提高了检测效率和精度，无需实地对受电弓进行检测，降低了生产成本和人工成本。本发明还公开一种受电弓损耗检测系统，其有益效果如上所述。CN107478176ACN107478176A权利要求书1/2页1.一种受电弓损耗检测方法，其特征在于，包括：对受电弓滑板磨损表面进行结构光投射，并获取其轮廓结构光条纹图像；通过预设提取算法提取所述轮廓结构光条纹图像的中心线光条纹图像；在预设坐标系内计算所述中心线光条纹图像的最大凹陷深度的像素量；利用预设的像素与实际距离的比例关系，将所述像素量换算为损耗量。2.根据权利要求1所述的受电弓损耗检测方法，其特征在于，对受电弓滑板磨损表面进行结构光投射，并获取其轮廓结构光条纹图像，具体包括：通过激光发射器发射的平面激光与受电弓滑板磨损表面相交，以形成高亮的激光轮廓曲线；通过图像采集设备拍摄受电弓滑板的磨损表面，并获取其轮廓结构光条纹图像。3.根据权利要求2所述的受电弓损耗检测方法，其特征在于，在对受电弓滑板磨损表面进行结构光投射之前，还包括：通过基于2D平面棋盘标靶技术对所述图像采集设备的拍摄参数进行标定，以确定拍摄图像上的像素与实际距离的比例关系。4.根据权利要求3所述的受电弓损耗检测方法，其特征在于，在获取所述轮廓结构光条纹图像之后，且在提取所述中心线光条纹图像之前，还包括：通过内置算法凸显所述轮廓结构光条纹图像的特征区域；通过滤波器对所述轮廓结构光条纹图像的特征区域进行滤波处理，以去除图像噪点；对所述轮廓结构光条纹图像的特征区域进行非线性变化，以增强与非特征区域的图像对比度。5.根据权利要求4所述的受电弓损耗检测方法，其特征在于，通过预设提取算法提取所述轮廓结构光条纹图像的中心线光条纹图像，具体包括：扫描所述轮廓结构光条纹图像，并在宽度方向上寻找不同长度位置的灰度值最大的像素点；在当前长度位置以灰度值最大的像素点为中心，在其宽度方向上的两侧随机选择若干个像素点，并计算当前长度位置在宽度方向上的灰度重心。6.根据权利要求5所述的受电弓损耗检测方法，其特征在于，在预设坐标系内计算所述中心线光条纹图像的最大凹陷深度的像素量，具体包括：将所述中心线光条纹图像平移到平面二维坐标系中；确定所述中心线光条纹图像上凹陷部分的两端端点，并将两端端点相连，获取辅助线；遍历所述中心线光条纹图像上凹陷部分的各个像素点至所述辅助线的垂直长度，并选择其中的最大值为最大凹陷深度的像素量。7.根据权利要求5所述的受电弓损耗检测方法，其特征在于，在预设坐标系内计算所述中心线光条纹图像的最大凹陷深度的像素量，具体包括：将所述中心线光条纹图像平移到平面二维坐标系中；确定所述中心线光条纹图像上凹陷部分的两端端点，并计算两端端点的距离；遍历计算两端端点与所述中心线光条纹图像上凹陷部分上的各个像素点所形成的三角形的面积；计算三角形面积中的最大值与两端端点距离的比值。2CN107478176A权利要求书2/2页8.一种受电弓损耗检测系统，其特征在于，包括：投射模块，用于对受电弓滑板磨损表面进行结构光投射，并获取其轮廓结构光条纹图像；提取模块，用于通过预设提取算法提取所述轮廓结构光条纹图像的中心线光条纹图像；计算模块，用于在预设坐标系内计算所述中心线光条纹图像的最大凹陷深度的像素量；换算模块，用于利用预设的像素与实际距离的比例关系，将所述像素量换算为损耗量。9.根据权利要求8所述的受电弓损耗检测系统，其特征在于，还包括：标定模块，用于通过基于2D平面棋盘标靶技术对所述投射模块的拍摄参数进行标定，以确定拍摄图像上的像素与实际距离的比例关系。10.根据权