意外降弓判断模块和存储模块。本发明可利用红外相机或可见光相机采集受电弓图像，将红外相机或可见光相机安装在行驶的轨道交通列车(如机车组和动车组)上，并使其正对受电弓进行拍摄。
[0028]所述受电弓识别模块用于获取多帧受电弓图像，并对每帧受电弓图像进行受电弓识别处理，其识别方式可采用受电弓模板匹配算法，将每帧受电弓图像与受电弓模板进行匹配比对，定位出与受电弓模板相匹配的受电弓。
[0029]其中，所述受电弓模板包括存储在受电弓模板数据库中的受电弓整体模板、受电弓左边模板和受电弓右边模板，受电弓左边模板和受电弓右边模板均在受电弓整体模板的内部，受电弓左边模板为受电弓整体模板的左侧部分，受电弓右边模板为受电弓整体模板右侧部分。在进行模板匹配时，检查定位目标是否与受电弓整体模板、受电弓左边模板和受电弓右边模板等三个模板匹配，一般的，当三个模板均匹配时，才判定该定位目标为受电弓。
[0030]且一般的，在进行模板匹配前，还可通过图像矫正模块进行图像矫正处理，使受电弓图像中的受电弓呈左右对称形式，以使后面计算弓高数据时，保证弓高数据的准确性，还可克服相机在拍摄过程中由于抖动等原因造成图像畸变的情况。
[0031]本发明可通过九点标定板来实现图像矫正，通过相机对九点标定板透视成像的像素坐标和实际像素坐标进行量化标定，计算出畸变系数，在后期使用时，只需通过相机拍摄受电弓成像的像素坐标，然后带入该畸变系数，推算出没有畸变的实际像素坐标，完成畸变矫正。
[0032]本发明中所述存储模块用于缓存多帧受电弓图像，该多帧受电弓图像分为判断图像和校验图像，所述判断图像用于判断受电弓是否有降弓趋势，所述校验图像用于对基于判断图像所得出的结果进行校验。
[0033]所述弓高计算模块用于计算每帧受电弓图像中受电弓的弓高，所述弓高为受电弓顶部或受电弓边缘图顶部距离受电弓图像顶部的像素高度。
[0034]所述降弓趋势判断模块用于判断受电弓降弓动作，若判断图像中每帧图像的弓高呈线性变换趋势，则判定受电弓有降弓趋势，受电弓发生降弓动作。
[0035]所述降弓缺陷判断模块用于校验受电弓降弓动作是否为降弓缺陷，若校验图像中连续多帧图像的弓高小于预设弓高阈值，且有多帧图像的弓高小于判断图像中降弓趋势最后一帧的弓高数据，则判定该降弓趋势为降弓缺陷。
[0036]所述意外降弓判断模块用于根据车辆当前的运行速度进行判断，若其运行速度大于预设车速阈值，则判定该降弓缺陷为意外降弓缺陷，否则判定该降弓缺陷为正常降弓。
[0037]本发明通过安装在轨道交通列车上的相机，采集受电弓图像，利用图像处理技术进行受电弓识别，计算每帧受电弓图像中受电弓的弓高，根据受电弓的弓高参数，判断受电弓是否有降弓趋势，并校验受电弓是否存在降弓缺陷，再根据车辆当前的运行速度判定该降弓缺陷是否为意外降弓缺陷。本发明基于图像处理不仅能实时检测受电弓是否发生意外降弓，便于及时进行应急处理，防止由于意外降弓而引起的事故发生，还能排除因过隧道等作出的短暂降弓动作的误识别，有效提高降弓报警的可信度。
[0038]如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明的受电弓意外降弓识别检测方法及系统。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的受电弓意外降弓识别检测方法及系统，还可以在不脱离本
【发明内容】
的基础上做出各种改进，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。
【主权项】
1.受电弓意外降弓识别检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: S1、采集并缓存多帧受电弓图像，对每帧受电弓图像进行识别处理，识别受电弓； S2，将该多帧受电弓图像分为判断图像和校验图像，所述判断图像用于判断受电弓是否有降弓趋势，所述校验图像用于对基于判断图像所得出的结果进行校验； S3，计算每帧受电弓图像中受电弓的弓高，所述弓高为受电弓顶部或受电弓边缘图顶部距离受电弓图像上边界/下边界的像素高度； S4，判断受电弓降弓动作，若判断图像中每帧图像的弓高呈线性变换趋势，则判定受电弓有降弓趋势，受电弓发生降弓动作； S5，校验受电弓降弓动作是否为降弓缺陷，若校验图像中连续多帧图像的弓高小于预设弓高阈值，且有多帧图像的弓高小于判断图像中降弓趋势最后一帧的弓高数据，则判定该降弓趋势为降弓缺陷； S6，判定意外降弓缺陷，采集车辆当前的运行速度，若其运行速度大于预设车速阈值，则判定该降弓缺陷为意外降弓缺陷，否则判定该降弓缺陷为正常降弓。2.受电弓意外降弓识别检测系统，其特征在于:所述系统包括受电弓识别模块、弓高计算模块、降弓趋势判断模块、降弓缺陷判断模块、意外降弓判断模块和存储模块； 所述受电弓识别模块用于获取多帧的受电弓图像，并对每帧受电弓图像进行受电弓识别处理； 所述存储模块用于缓存多帧受电弓图像，该多帧受电弓图像分为判断图像和校验图像，所述判断图像用于判断受电弓是否有降弓趋势，所述校验图像用于对基于判断图像所得出的结果进行校验； 所述弓高计算模块用于计算每帧受电弓图像中受电弓的弓高，所述弓高为受电弓顶部或受电弓边缘图顶部距离受电弓图像上边界/下边界的像素高度； 所述降弓趋势判断模块用于判断受电弓降弓动作，若判断图像中每帧图像的弓高呈线性变换趋势，则判定受电弓有降弓趋势，受电弓发生降弓动作； 所述降弓缺陷判断模块用于校验受电弓降弓动作是否为降弓缺陷，若校验图像中连续多帧图像的弓高小于预设弓高阈值，且有多帧图像的弓高小于判断图像中降弓趋势最后一帧的弓高数据，则判定该降弓趋势为降弓缺陷； 所述意外降弓判断模块用于根据车辆当前的运行速度进行判断，若其运行速度大于预设车速阈值，则判定该降弓缺陷为意外降弓缺陷，否则判定该降弓缺陷为正常降弓。
【专利摘要】本发明公开了一种受电弓意外降弓识别检测方法及系统，通过安装在轨道交通列车上的相机，采集受电弓图像，利用图像处理技术进行受电弓识别，计算每帧受电弓图像中受电弓的弓高，根据受电弓的弓高参数，判断受电弓是否有降弓趋势，并校验受电弓是否存在降弓缺陷，再根据车辆当前的运行速度判定该降弓缺陷是否为意外降弓缺陷。本发明基于图像处理不仅能实时检测受电弓是否发生意外降弓，便于及时进行应急处理，防止由于意外降弓而引起的事故发生，还能排除因过隧道等作出的短暂降弓动作的误识别，有效提高降弓报警的可信度。
【IPC分类】B60L5/18, B61K9/08
【公开号】CN105564460
【申请号】CN201610047346
【发明人】范国海, 杜虎, 张芳, 武莹
【申请人】成都国铁电气设备有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2016年1月25日