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原文传递接触网吊弦缺陷检测方法

专利名称：	接触网吊弦缺陷检测方法
摘要：	本发明实施例提供一种接触网吊弦缺陷检测方法，该方法包括：对待检测吊弦进行三维数据采集，获得三维点云数据；并获得吊弦在三维点云数据中的定位结果；对待检测吊弦进行二维数据采集，获得二维灰度图像，并基于吊弦在三维点云数据中的定位结果，结合三维点云数据与二维灰度图像之间的区域对应关系，在二维灰度图像中定位获得吊弦的初步定位区域；在初步定位区域中选取目标种子区域，并从目标种子区域的沿吊弦长度方向的两端延伸目标种子区域，获得吊弦的目标定位区域；基于目标定位区域计算吊弦的吊弦参数，并根据吊弦参数获得吊弦的缺陷检测结果。本发明实施例避免了人工判断存在的疲劳和精力有限的问题，提高了缺陷检测结果的准确率。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	武汉武大卓越科技有限责任公司
发明人：	曹民;张德津;林红;卢毅;王新林
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-12T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-28T00:00:00+0800
申请号：	CN201910184926.3
公开号：	CN109813722A
代理机构：	北京路浩知识产权代理有限公司
代理人：	王庆龙;周永君
分类号：	G01N21/88(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	430223 湖北省武汉市东湖高新区武大科技园4路6号
主权项：	1.一种接触网吊弦缺陷检测方法，其特征在于，包括：对待检测吊弦进行三维数据采集，获得三维点云数据；并获得所述吊弦在所述三维点云数据中的定位结果；对待检测吊弦进行二维数据采集，获得二维灰度图像，并基于所述吊弦在所述三维点云数据中的定位结果，结合所述三维点云数据与所述二维灰度图像之间的区域对应关系，在所述二维灰度图像中定位获得所述吊弦的初步定位区域；在所述初步定位区域中选取目标种子区域，并从所述目标种子区域的沿吊弦长度方向的两端延伸所述目标种子区域，获得所述吊弦的目标定位区域；基于所述目标定位区域计算所述吊弦的吊弦参数，并根据所述吊弦参数获得所述吊弦的缺陷检测结果。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获得所述吊弦在所述三维点云数据中的定位结果，包括：利用吊弦与三维测量传感器的相对距离连续变化较快，且连续变化距离较长特征，结合三维测量传感器安装参数、吊弦几何尺寸范围、吊弦与三维测量传感器的相对距离范围，定位吊弦在三维点云数据中的范围。 3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述初步定位区域中选取目标种子区域，包括：通过吊弦图像的图像特征在所述初步定位区域中选取所述目标种子区域；其中，所述吊弦图像的图像特征包括灰度值较高的特征、边缘明显的特征、宽度范围特征以及连续性特征中的至少一个，所述连续性特征包括灰度连续性特征和吊弦目标连续性特征。 4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述目标种子区域的沿吊弦长度方向的两端延伸所述目标种子区域，获得所述吊弦的目标定位区域，包括： S1、计算所述目标种子区域的端点的附近图像区域的吊弦灰度代表值； S2、在所述端点的搜索范围内搜索待延伸点，获得由所述待延伸点组成的待延伸点集；其中，所述待延伸点的灰度与所述吊弦灰度代表值之差小于灰度阈值，且所述待延伸点与所述端点连通； S3、计算所述待延伸点集的第一吊弦宽度，所述第一吊弦宽度为所述待延伸点集中所述待延伸点的数量与所述搜索范围的图像面积的比值； S4、若判断获知所述第一吊弦宽度在所述吊弦的宽度范围内，则将所述待延伸点集加入到所述目标种子区域中，获得新的所述目标种子区域，并重复S1至S4；否则，停止沿所述端点延伸； S5、在所述目标种子区域的两个端点均停止延伸后，将获得的所述目标种子区域作为所述目标定位区域；其中，所述吊弦的宽度范围为介于第一吊弦宽度下限阈值和第一吊弦宽度上限阈值之间的宽度范围。 5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吊弦参数包括吊弦弯曲程度值；所述基于所述目标定位区域计算所述吊弦的吊弦参数，包括：获取所述目标定位区域的最小面积外接矩形，将所述最小面积外接矩形的宽度与长度的比值作为所述吊弦弯曲程度值；或者，对所述目标定位区域内的像素点进行线性拟合后，采用线性拟合的残差或者全部所述像素点与对应线性拟合点之间的平均欧氏距离作为所述吊弦弯曲程度值；相应地，所述根据所述吊弦参数获得所述吊弦的缺陷检测结果，包括：若判断获知所述吊弦弯曲程度值大于弯曲程度值阈值，则所述缺陷检测结果包括吊弦不受力。 6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吊弦参数包括所述吊弦不同位置处的第二吊弦宽度，所述基于所述目标定位区域计算所述吊弦的吊弦参数，包括：沿吊弦长度方向将所述目标定位区域划分为多个子区域，并获取每个所述子区域的最小面积外接矩形的长度、宽度、长度方向和宽度方向；对于每个所述子区域，获取所述子区域的最小面积外接矩形的长度方向与所述目标定位区域的最小面积外接矩形的长度方向之间的第一夹角以及所述子区域的最小面积外接矩形的宽度方向与所述目标定位区域的最小面积外接矩形的长度方向之间的第二夹角；若所述第一夹角大于所述第二夹角，则将所述子区域的最小面积外接矩形的长度作为所述子区域的第二吊弦宽度；否则，将所述子区域的最小面积外接矩形的宽度作为所述子区域的第二吊弦宽度；相应地，所述根据所述吊弦参数获得所述吊弦的缺陷检测结果，包括：若存在所述第二吊弦宽度大于第二吊弦宽度阈值的所述子区域，则所述缺陷检测结果包括吊弦散股；或者，对每一所述子区域的所述第二吊弦宽度进行滤波，获得参考第二吊弦宽度；将每一所述子区域的所述第二吊弦宽度与所述参考第二吊弦宽度作差，获得每一所述子区域的第二吊弦宽度差值；若存在所述第二吊弦宽度差值大于第二吊弦宽度差值阈值的所述子区域，则所述缺陷检测结果包括吊弦散股。 7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述S4中停止沿所述端点延伸，还包括：若所述第一吊弦宽度大于所述第一吊弦宽度上限阈值，则标记所述待延伸点集为所述吊弦与承力索或导线的交点；相应地，所述缺陷检测结果还包括吊弦断裂缺陷；所述根据所述吊弦参数获得所述吊弦的缺陷检测结果，还包括：若所述吊弦与承力索或导线的交点的数量小于交点数量阈值，则所述缺陷检测结果包括吊弦断裂。 8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述二维灰度图像中定位获得所述吊弦的初步定位区域之前，还包括：对所述二维灰度图像进行图像匀光和/或图像增强处理。 9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至8任一项所述接触网吊弦缺陷检测方法的步骤。 10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述接触网吊弦缺陷检测方法的步骤。
所属类别：	发明专利