基于图像处理的高铁接触网动态参数检测研究
发布时间：2021-11-07 02:39
伴随着我国高速铁路的快速发展,列车运行过程中的安全保障极为重要。接触网在电气化铁路中是供受电弓取流的高压输电线,接触网设备的良好运行,关系到列车的行车安全。为了对接触网运行状态进行检测,我国铁路部门制定了《高速铁路供电安全检测监测系统(6C系统)总体技术规范》。6C系统通过相机采集接触网图像,然后对这些图像进行分析处理,来实现接触网动态参数检测。该系统中的车载接触网运行状态检测装置(3C)部分由于安装在列车车顶,故在高速列车运行时会拍摄大量视频数据,图像数据量巨大,给工作人员分析带了很大困难。本文针对3C拍摄的报警图片过多进而造成维护人员分析困难的问题,利用图像处理技术对3C图像识别出的接触网动态参数检测问题进行智能检测研究,主要研究内容如下:首先,介绍了图像采集系统和摄像机安装的情况,依据相机标定原理并利用现场人员标定结果计算相机镜头畸变量,得出坐标转换公式;通过比较现有的接触网动态参数检测方法,对检测接触网动态参数的方法进行了选择。然后,在接触线高度与拉出值检测中,针对传统的Canny算子边缘检测精度不高的问题,本文选取改进的Canny边缘检测算子。在图像平滑时,引入自适应中值滤波...
【文章来源】： 兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：65 页
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题背景及研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 本文主要研究内容
2 接触网动态参数检测原理及其检测方法
2.1 接触网动态参数检测原理
2.1.1 图像采集系统
2.1.2 摄像机安装位置
2.1.3 相机标定
2.2 接触网动态参数的检测方法
2.2.1 接触线高度的检测方法
2.2.2 拉出值的检测方法
2.2.3 弓网燃弧的检测方法
2.3 小结
3 接触网导高与拉出值检测的图像处理算法
3.1 原始图像处理
3.1.1 图像灰度化
3.1.2 闭运算处理
3.2 边缘检测
3.2.1 传统Canny边缘检测算法
3.2.2 改进的Canny边缘检测算法
3.2.3 边缘检测结果与分析
3.3 受电弓滑板轮廓提取及上边缘定位
3.3.1 基于Opencv的受电弓滑板轮廓提取算法
3.3.2 受电弓滑板上边缘确定
3.4 接触线识别
3.5 导高与拉出值参数获取
3.6 实验结果与分析
3.6.1 接触网高度检测
3.6.2 接触网拉出值检测
3.7 小结
4 接触网燃弧检测算法
4.1 含燃弧图像预处理
4.1.1 图像噪声分类
4.1.2 滤波算法简介
4.1.3 滤波结果分析
4.2 燃弧区域分割
4.2.1 传统的均匀性度量算法
4.2.2 改进的均匀性度量算法
4.2.3 分割结果分析
4.3 燃弧识别与分析
4.3.1 质心法简介
4.3.2 燃弧识别
4.3.3 燃弧识别结果分析
4.4 小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于单片机的接触网参数检测控制系统设计 [J]. 李宗荫,郭迎庆. 电子测量技术. 2020(08)
[2]基于改进Canny检测与Hough变换的仪表图像识别算法 [J]. 姚洋,彭道刚,王志萍. 上海电力大学学报. 2020(02)
[3]车载接触网运行状态检测装置系统设计及应用 [J]. 贺文,王俊平,张敏,毛慧华,陈天喜. 机车电传动. 2020(01)
[4]基于二维图像直线标定的接触网几何参数测量方法 [J]. 孔龙飞,韩通新,刘寅秋. 电气化铁道. 2019(S1)
[5]基于改进边缘检测的视觉注意计算模型 [J]. 许永恩,马汉杰,冯杰,程萍,杨芷婷. 计算机系统应用. 2019(12)
[6]基于激光图像处理的接触网测量方法 [J]. 李育冰,安小旭,蒙杰. 电气化铁道. 2019(02)
[7]基于改进Canny算子的铁路扣件定位方法 [J]. 邹逸,顾桂梅,张军平. 兰州交通大学学报. 2019(01)
[8]光照不均匀钢坯缺陷图像的二值化方法 [J]. 刘晓玉,王欢欢. 控制工程. 2018(12)
[9]改进的自适应中值滤波算法 [J]. 黄文笔,战荫伟,陈家益,徐秋燕. 计算机系统应用. 2018(10)
[10]基于高斯-中值的钢轨表面缺陷图像滤波研究 [J]. 顾桂梅,冉建民,周咏. 铁道科学与工程学报. 2018(08)
博士论文
[1]高速铁路弓网电弧动态特性研究[D]. 王万岗.西南交通大学 2013
[2]高速铁路弓网动态特性现代谱评估及故障图像智能识别[D]. 韩志伟.西南交通大学 2013
硕士论文
[1]基于字典优化策略的图像去噪算法研究[D]. 汤中民.南京邮电大学 2019
[2]高速铁路接触网检测关键技术及智能化检测研究[D]. 翟小毛.中国铁道科学研究院 2019
[3]图像分割在自由液面识别中的应用[D]. 朱鹏昌.大连理工大学 2019
[4]基于ARM和OpenCV的视频监控系统的设计与实现[D]. 王力.西安电子科技大学 2019
[5]接触网参数非接触式检测技术研究[D]. 李智谦.华东交通大学 2017
[6]基于线阵CCD的接触网几何参数检测系统设计与实现[D]. 陈鹏.湖南大学 2017
[7]基于机器视觉的高速列车弓网动态性能检测方法研究[D]. 杨恒.西南交通大学 2017
[8]基于图像处理的接触网吊弦和受电弓滑板的检测与识别[D]. 白瑞敏.西南交通大学 2017
[9]车载接触网运行状态检测装置研究[D]. 赵环宇.大连交通大学 2016
[10]基于opencv图像处理的列车受电弓动态特性监测方法研究[D]. 杜高峰.西南交通大学 2015
本文编号：3480998
【文章来源】： 兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：65 页
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题背景及研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 本文主要研究内容
2 接触网动态参数检测原理及其检测方法
2.1 接触网动态参数检测原理
2.1.1 图像采集系统
2.1.2 摄像机安装位置
2.1.3 相机标定
2.2 接触网动态参数的检测方法
2.2.1 接触线高度的检测方法
2.2.2 拉出值的检测方法
2.2.3 弓网燃弧的检测方法
2.3 小结
3 接触网导高与拉出值检测的图像处理算法
3.1 原始图像处理
3.1.1 图像灰度化
3.1.2 闭运算处理
3.2 边缘检测
3.2.1 传统Canny边缘检测算法
3.2.2 改进的Canny边缘检测算法
3.2.3 边缘检测结果与分析
3.3 受电弓滑板轮廓提取及上边缘定位
3.3.1 基于Opencv的受电弓滑板轮廓提取算法
3.3.2 受电弓滑板上边缘确定
3.4 接触线识别
3.5 导高与拉出值参数获取
3.6 实验结果与分析
3.6.1 接触网高度检测
3.6.2 接触网拉出值检测
3.7 小结
4 接触网燃弧检测算法
4.1 含燃弧图像预处理
4.1.1 图像噪声分类
4.1.2 滤波算法简介
4.1.3 滤波结果分析
4.2 燃弧区域分割
4.2.1 传统的均匀性度量算法
4.2.2 改进的均匀性度量算法
4.2.3 分割结果分析
4.3 燃弧识别与分析
4.3.1 质心法简介
4.3.2 燃弧识别
4.3.3 燃弧识别结果分析
4.4 小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于单片机的接触网参数检测控制系统设计 [J]. 李宗荫,郭迎庆. 电子测量技术. 2020(08)
[2]基于改进Canny检测与Hough变换的仪表图像识别算法 [J]. 姚洋,彭道刚,王志萍. 上海电力大学学报. 2020(02)
[3]车载接触网运行状态检测装置系统设计及应用 [J]. 贺文,王俊平,张敏,毛慧华,陈天喜. 机车电传动. 2020(01)
[4]基于二维图像直线标定的接触网几何参数测量方法 [J]. 孔龙飞,韩通新,刘寅秋. 电气化铁道. 2019(S1)
[5]基于改进边缘检测的视觉注意计算模型 [J]. 许永恩,马汉杰,冯杰,程萍,杨芷婷. 计算机系统应用. 2019(12)
[6]基于激光图像处理的接触网测量方法 [J]. 李育冰,安小旭,蒙杰. 电气化铁道. 2019(02)
[7]基于改进Canny算子的铁路扣件定位方法 [J]. 邹逸,顾桂梅,张军平. 兰州交通大学学报. 2019(01)
[8]光照不均匀钢坯缺陷图像的二值化方法 [J]. 刘晓玉,王欢欢. 控制工程. 2018(12)
[9]改进的自适应中值滤波算法 [J]. 黄文笔,战荫伟,陈家益,徐秋燕. 计算机系统应用. 2018(10)
[10]基于高斯-中值的钢轨表面缺陷图像滤波研究 [J]. 顾桂梅,冉建民,周咏. 铁道科学与工程学报. 2018(08)
博士论文
[1]高速铁路弓网电弧动态特性研究[D]. 王万岗.西南交通大学 2013
[2]高速铁路弓网动态特性现代谱评估及故障图像智能识别[D]. 韩志伟.西南交通大学 2013
硕士论文
[1]基于字典优化策略的图像去噪算法研究[D]. 汤中民.南京邮电大学 2019
[2]高速铁路接触网检测关键技术及智能化检测研究[D]. 翟小毛.中国铁道科学研究院 2019
[3]图像分割在自由液面识别中的应用[D]. 朱鹏昌.大连理工大学 2019
[4]基于ARM和OpenCV的视频监控系统的设计与实现[D]. 王力.西安电子科技大学 2019
[5]接触网参数非接触式检测技术研究[D]. 李智谦.华东交通大学 2017
[6]基于线阵CCD的接触网几何参数检测系统设计与实现[D]. 陈鹏.湖南大学 2017
[7]基于机器视觉的高速列车弓网动态性能检测方法研究[D]. 杨恒.西南交通大学 2017
[8]基于图像处理的接触网吊弦和受电弓滑板的检测与识别[D]. 白瑞敏.西南交通大学 2017
[9]车载接触网运行状态检测装置研究[D]. 赵环宇.大连交通大学 2016
[10]基于opencv图像处理的列车受电弓动态特性监测方法研究[D]. 杜高峰.西南交通大学 2015
本文编号：3480998
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