城轨列车受电弓滑板磨耗检测技术研究

为实现城轨列车受电弓滑板磨耗的在线非接触式检测,对城轨列车受电弓滑板磨耗检测技术进行研究。提出一种基于图像处理的受电弓滑板磨耗检测方法,其步骤为:首先,对采集系统采集到的原始图像进行图像滤波,滤除原始图像中的混合噪声;然后,采用基于直方图凹度分析的自适应Canny边缘检测方法对滤波后的图像进行边缘检测,检测出图像内受电弓滑板边缘;最后,通过相机标定和曲线融合获得实际的受电弓滑板磨耗曲线,以判断受电弓滑板磨耗是否超限。试验结果表明:该方法能有效地检测出原始图像中的受电弓滑板磨耗曲线,能有效地实现城轨列车受电弓滑板磨耗的在线非接触式检测。     

基于仰拍方式的受电弓滑板图像检测

目前大部分基于图像处理技术检测受电弓滑板磨耗量的图像都是采用俯拍的方式获得的,该方式对于某些复杂的弓形存在着一定的局限性。提出采用一种较好的仰拍方式来采集受电弓滑板图像,首先由CCD摄像机拍摄受电弓的滑板图像,由视频采集卡将其传输,存储到检测主机,然后对保存的图像进行处理,定位受电弓滑板边缘和接触导线。通过该检测方法可以为受电弓滑板磨耗检测提供关键数据。     

一种单轨列车受电弓滑板磨耗检测系统的设计

针对单轨列车受电弓滑板磨耗问题,提出一种基于线结构光测量技术的受电弓磨耗在线检测方法,该方法利用线激光获取受电弓滑板轮廓畸变图像,并对图像进行图像处理操作从而计算出受电弓滑板的磨耗最大量。首先,当机车驶入指定区域,自动触发摄像机采集受电弓滑板实时状态的光条纹图像;然后将采集到的图像进行预处理,提取光条纹中心,计算滑板的磨耗量;最后根据计算的磨耗量对机车的运行状况进行评估,从而保证机车安全运行。采用磨损后的受电弓滑板实物为检测对象,实测最大磨损量为8.500 mm,使用本文磨耗检测技术得出的受电弓滑板最大磨损量最大绝对误差为0.300 1 mm,实验结果表明,本文方案满足铁路技术标准要求的最大绝对误差值0.5 mm以内的条件。     

受电弓滑板磨耗测量算法的研究

将数字图像处理技术应用于受电弓滑板磨耗测量,提出一种受电弓滑板磨耗测量算法,结合边缘提取、形态学图像处理、Hough变换、聚类分析等方法,实现从图像上测量计算出受电弓滑板实际磨耗厚度.该算法由起点定位、边缘跟踪和厚度计算构成.其中,起点定位用于确定滑板上下边缘的起点坐标;边缘跟踪结合Sobel算子和Canny算子的优点获取滑板磨损面的边缘信息;厚度计算利用物-像固定比值计算滑板磨耗厚度,并采用均值方法提高测量精度.     

列车受电弓在线自动检测系统的应用研究

受电弓的状态直接影响列车的运营安全和效率。在日常维护中,检修人员需要对受电弓滑板磨耗程度以及滑板与接触网导线的接触压力进行检测。介绍了一种列车受电弓在线自动检测系统,阐述了其组成、原理和工作流程。该系统可实现对受电弓关键特性参数(如滑板磨耗、中心线偏移、接触压力等)的非接触式检测,提高检修效率。     

图像处理技术在受电弓滑板检测巾的应用

通过调研,确定了光学图像处理检测滑板磨耗最的技术更能确保行车安全,提出了使用同态滤波的方法改善拍摄滑板图像时光照不均的问题,针对难以免服的铝包边问题,使用二次样条小波算子提取滑板边缘.实际检验表明,文中方案可以克服铝包边问题,精确地找到滑板的上下边缘,从而准确计算出滑板剩余厚度,提高了列车检测的可靠性.     

受电弓滑板磨耗现场检测技术综述

简述了受电弓滑板的常用材质，给出了滑板厚度参数；分析了国内外滑板磨耗现场检测技术现状，并阐述了各种检测技术的系统组成和原理；最后对几种检测技术进行总结，得出采用图像处理技术检测滑板磨耗具有很大发展前景的结论。     

基于支持向量回归的地铁受电弓滑板磨耗趋势预测模型研究

针对列车供电系统中重要组成部分之一的受电弓滑板磨耗问题，设计了一款预测模型对地铁受电弓滑板磨耗趋势进行有效的拟合和预测，弥补了现有的检测系统只能对受电弓进行实时检测的不足。利用线性支持向量回归（SVR-Linear）、最小二乘支持向量回归（LSSVR）和优化后的最小二乘支持向量回归（MI-LSSVR）对检测系统得到的受电弓滑板数据进行训练和拟合，并利用训练后的模型实现滑板磨耗的预测，其中，MI-LSSVR的拟合精度最高，达到97.3%。此外，利用地铁行走的里程数据进行预测，提前得到下一次运行后的滑板厚度，在滑板即将磨耗到限时进行预测，可得到滑板还能承受的运行里程，减少受电弓检修人员的工作量，提高受电弓的使用效率。     

受电弓碳滑板病害边缘检测技术研究

人工检测受电弓碳滑板磨耗情况难以实现高效率、高精度,且工作量繁重。为解决北京地铁6号线受电弓病害检测的实际需求,应用一种非接触式检测系统。对基于该检测系统得到的图像进行算法设计,采用canny算子、形态学算法及简化版canny算子等方法,最终得到4根弓条的磨耗深度曲线。该检测方法可实现对受电弓磨耗程度的预测与实时跟踪,并提高了检修效率、节约了运营成本。     

降低高速受电弓碳滑板磨耗的技术对策

动车组高速受电弓在运行中出现的碳滑板磨耗异常问题会导致碳滑板频繁更换,缩短受电弓使用寿命,甚至威胁行车安全。分析通过添加可自动调节受电弓压力的主动控制系统和使用新型碳滑板材料等技术对策,可有效降低高速受电弓碳滑板磨耗,延长其使用寿命,同时减少自动降弓等故障的发生。     

基于图像处理的接触网动态几何参数测量研究

为了保证高速列车安全运行,需要对接触网的高度以及拉出值等几何参数进行经常性的检测。接触式检测在高速铁路试验中会增大试验数据与实际运行数据之间的差异,从而导致接触网测试参数误差变大。现利用车顶摄像机测量接触网几何参数进行可行性分析,提出了一种利用图像处理技术,对摄像机影像进行处理,提取并计算接触网动态高度以及拉出值等参数的方法。试验结果表明系统具有设备安装简单,测量精度高等特点,具有充分的可行性。     

铁路货车装载超限的无人机视觉检测技术

为了保证铁路运输安全,研究一种铁路货车装载超限的无人机视觉检测技术,高效、简便地实现铁路货车装载超限检测。在构建无人机飞行姿态模型的基础上,利用无人机多角度拍摄铁路货车装载实物图像,基于单目立体视觉和图像数据处理方法还原出货车装载状态的三维实物模型。通过三维实物模型与超限检定模型的嵌套和比对,可一次实现整辆货车各部位装载超限情况的精准判定,避免了人工测量法存在的安全隐患。采用无人机视觉检测技术进行超限检测实验,检测精度可达2 mm,满足现场需求。     

基于二代曲波系数定向映射的受电弓滑板裂纹检测技术

为防止受电弓滑板出现裂纹而造成重大弓网事故,针对电气化铁路受电弓滑板裂纹自动检测问题进行研究。算法以二代曲波变换为基础,通过研究曲波分解的方向性及各向异性特点,提出一种曲波系数定向映射(CCDP)算法。CCDP变换将分布在多个曲波分解角度矩阵中的高维信息变换到一个单一的二维矩阵中,从而将受电弓滑板上各种图形元素及其相互关系明确地显示出来。通过分析受电弓滑板CCDP变换矩阵,可区分并逐步排除滑板边界提取缺陷、滑板接缝以及滑板划痕的干扰,最终可判断滑板裂纹信息。实验证明,基于CCDP的受电弓滑板裂纹提取方法能够较好获得裂纹信息,可为完善受电弓视频在线监控系统提供一种方案。     

铁路综合视频监控系统图像增强研究

在全数字铁路视频监控基础上,综合行业特点和应用需求的综合视频监控系统成为新的研究热点,并已在青藏铁路拉萨段、京津高速铁路中成功运用.综合视频监控范围包括运输、安监、公安系统等.对于运输系统,需要对岔道线等处安装摄像机,以提供实时图像信息,为铁道沿线安全诊断提供依据.现有的沿线监控采用视频分析技术,对运动目标进行跟踪处理,而对固物研究较少.通过将图像处理方法引入视频监控系统,结合计算机辅助处理,自动定位异物侵线,从而可以达到线路安全自动监测的目的.图像处理中一个重要的环节是图像增强,本文重点研究了铁路岔道图像增强方法.     

城轨列车受电弓滑板边缘检测算法研究

研究受电弓边缘检测算法,阐述了基于Canny算子的多尺度像素级小波边缘检测算法和基于Zernike矩的亚像素级边缘检测算法。结合广州地铁13号线的实际图片进行对比实验。试验结果表明,相比于传统的像素级边缘检测算法,亚像素级边缘检测算法具有更高的精度,能够满足受电弓滑板边缘检测的需求。