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受电弓瓷瓶定位及缺损检测算法的研究
| 论文题名： | 受电弓瓷瓶定位及缺损检测算法的研究 |
| 关键词： | 机车检测;受电弓瓷瓶;视觉分析;梯度特征;缺损检测算法 |
| 摘要： | 随着国内铁路系统大提速，机车运行的安全程度受到越来越多的关注。在通过式机车检测中，瓷瓶缺损作为机车检测的重要一个环节，受到了很大的重视。而目前采用人工排查的方法存在任务繁重、检测效率低、存在安全隐患等问题。因此，有必要研究一种新的检测方法，使其能准确定位瓷瓶，又能极大提高工作效率。 该系统由图像采集模块、图像检测模块、检索控制模块组成。图像采集模块采用两台JAI工业相机对称拍摄瓷瓶正反两面的图像，由光电开关自动触发采集程序采集图像，同时进行图像质量控制，图像格式转换、预处理为适于网络传输的jpg格式。然后将处理后的图像传送到图像检测模块，检测程序采用数字图像处理技术对图像进行处理、识别，将处理结果传送到检索控制模块中。检索控制模块可以检索对应机车、指定时间的相关瓷瓶图片，并按检测服务器的通知作出报警响应。 在软件算法上，本文针对瓷瓶特点，确定了一种综合视觉分析及梯度特征的定位算法。在视觉分析上，瓷瓶在视觉上表现的特征是整体变色且变色比较均匀。结合对大量红色合成瓷瓶图片的数据分析，可确定单因素评判组成的评判依据，确定瓷瓶可能存在的位置。在梯度特征上，瓷瓶的形状具有其特殊性，通过图像处理计算其梯度图，可以得出：瓷瓶的梯度是正负交替变化的，通过梯度特征的限制，我们可以确定瓷瓶的精确中心位置。而后，通过对大量现场图像数据统计分析，采用矩形框定位出瓷瓶所在的位置，提取出受电弓瓷瓶图像，而后由相应算法可实现对局部瓷瓶的360度观测，继而判断瓷瓶污染缺损状况。 实验及现场应用结果表明，本系统采用工业摄像系统，依靠数字图像处理技术，采用基于计算机视觉和梯度特征的受电弓瓷瓶检测算法，实现了非接触式瓷瓶缺损检测自动化。本文对以后进一步研究受电弓瓷瓶裂纹特征及裂纹的提取奠定了基础，同时对受电弓瓷瓶检测的方法以及定位算法的设计和实现都具有一定的参考价值。 |
| 作者： | 彭瑾 |
| 专业： | 光学工程 |
| 导师： | 王黎 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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