基于图像处理的城轨列车受电弓检测技术研究

发布时间：2019-08-03 19:06

【摘要】：受电弓是列车车顶上与接触线电连接的设备,为列车提供动力,其状态的好坏直接影响到列车的安全、可靠运行。因此研究受电弓检测技术,实现受电弓状态的在线检测,对故障预警、保障列车运营安全具有重要意义。本文在总结国内外研究基础上,对受电弓滑板磨耗和中心线偏移检测技术进行研究。首先概述边缘检测技术,主要包含边缘检测简介、边缘检测算子及边缘检测算子效果分析。通过分析各种边缘检测算子的检测效果,明确滑板磨耗及中心线偏移检测技术的边缘检测研究方向。其次研究受电弓滑板磨耗检测技术,主要包含图像滤波、边缘检测、曲线融合等算法。介绍了基于先进边界区分噪声检测算法(ABDND)和改进均值滤波算法的混合滤波算法以及基于自适应Canny的滑板磨耗边缘检测算法,并对算法的检测性能进行分析。针对滑板边缘,通过相机标定及曲线融合算法实现全弓滑板磨耗曲线的检测。然后研究受电弓中心线偏移检测技术,主要包含接触点提取技术及羊角边界点提取技术。采用基于梯度方向的Hough变换接触线检测算法与模板匹配的接触点提取算法实现接触点的检测;对羊角进行粗定位、精确定位,并基于曲率极值点实现羊角边界点的检测。最后对受电弓检测系统进行方案设计与实验分析。对受电弓检测系统的总体设计、硬件方案、软件方案进行了介绍,并对受电弓滑板磨耗和中心线偏移这两个检测对象进行具体的算法实现及实验分析,验证了本文所提算法的有效性。
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：U264.34;TP391.41

【参考文献】