基于機(jī)器視覺的接觸網(wǎng)絕緣子污穢檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、在電氣化鐵路運(yùn)營(yíng)過程中，接觸網(wǎng)絕緣子起著無(wú)可替代的作用，是電氣化鐵路安全運(yùn)行的重要保障。我國(guó)氣候、地形復(fù)雜，絕緣子表面容易積累污穢發(fā)生污閃，污閃往往會(huì)導(dǎo)致大面積停電。污閃事故對(duì)于電氣化鐵路的安全運(yùn)營(yíng)是一個(gè)極大的隱患。因此，對(duì)絕緣子表面污穢和絕緣子運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)就顯得非常重要。
　　隨著機(jī)器視覺的發(fā)展，該技術(shù)已經(jīng)在諸多領(lǐng)域有了成功的應(yīng)用，例如人臉識(shí)別、車牌識(shí)別、車輛追蹤和紡織品、外包裝缺陷檢測(cè)等。憑借著非接觸式、速度快、準(zhǔn)確性高、智

2、能化程度高等諸多優(yōu)點(diǎn)，成為近年來(lái)研究的熱門。本文主要研究了如何將機(jī)器視覺技術(shù)應(yīng)用在接觸網(wǎng)絕緣子污穢檢測(cè)過程中，以提高絕緣子污穢檢測(cè)的效率和智能化程度。
　　本文主要對(duì)接觸網(wǎng)絕緣子識(shí)別定位、接觸網(wǎng)絕緣子污穢識(shí)別分類、接觸網(wǎng)絕緣子污穢等級(jí)劃分以及接觸網(wǎng)絕緣子污穢種類、等級(jí)的記錄四個(gè)方面進(jìn)行了研究。首先介紹如何對(duì)接觸網(wǎng)絕緣子進(jìn)行識(shí)別與定位。本文利用雙目攝像頭采集絕緣子圖像信息并傳入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)完成圖像灰度化、去除噪聲等工作，降低外界

3、因素的干擾。之后使用SURF算法提取絕緣子特征來(lái)進(jìn)行識(shí)別。最后使用雙目測(cè)距獲得絕緣子的位置信息。以上這些部分，是絕緣子的污穢檢測(cè)工作的先決條件。
　　在此基礎(chǔ)上，通過色彩空間轉(zhuǎn)換、特征提取等方式，將污穢區(qū)域進(jìn)行標(biāo)記，之后統(tǒng)計(jì)絕緣子表面污穢的H、S、V各分量的范圍，確定污穢的顏色特征，然后用這一特征來(lái)實(shí)現(xiàn)污穢的識(shí)別與分類功能。污穢等級(jí)的劃分，則是將收集到的污穢各等級(jí)標(biāo)本提取特征并處理，然后采用聚類分析的方法，在有一定先驗(yàn)知識(shí)的基礎(chǔ)上

4、，對(duì)樣本進(jìn)行聚類。最后用聚類的結(jié)果對(duì)絕緣子的污穢等級(jí)進(jìn)行劃分。
　　最后使用數(shù)據(jù)庫(kù)建立一套記錄系統(tǒng)，對(duì)絕緣子的型號(hào)、位置信息、污穢種類、污穢等級(jí)等信息進(jìn)行記錄，為后續(xù)的其他研究提供資料和依據(jù)。
　　本文硬件采用雙目攝像頭、六自由度機(jī)械臂等設(shè)備。算法實(shí)現(xiàn)方面，使用Matlab先對(duì)理論進(jìn)行驗(yàn)證，以保證其正確性，然后用軟件加以實(shí)現(xiàn)。軟件使用Visual Studio2013和OpenCV進(jìn)行編寫。實(shí)驗(yàn)室測(cè)試表明，在雙目攝像頭的支持