滑板测量方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本公开涉及交通运输技术领域，尤其涉及一种滑板测量方法及装置。
【背景技术】
[0002] 电气化铁路机车上的受电弓滑板磨耗状态是保证铁路安全运营的重要检测部位， 其磨耗值的实时在线检测对于及时升降弓、及时更换维修以及保证铁路运行安全具有重要 意义。
[0003] 受电弓滑板是电力机车获得动力来源的重要元件，通常安装在机车顶部受电弓的 最上方，并且直接与轨道上方的弓网电线相接触。在机车驻留时，滑板与接触网导线静止接 触，在机车行进时，滑板与接触网导线滑动接触，无论静止接触还是滑动接触，滑板都可以 从接触网导线上获得电流，为机车供应动力。
[0004] 由于受电弓滑板通常都在大自然环境中工作，并且在运行中随着机车的运动状态 变化，受电弓滑板与接触网导线之间会不断产生冲击力，因此，受电弓滑板和接触网导线这 一接触系统的受流质量决定了电力机车能否获得足够的牵引动力并安全可靠地运行，其 中，受电弓滑板的质量是影响受流质量的一个非常关键的因素。
[0005] 因此，如何对受电弓滑板的质量进行有效监测，将决定着机车能否获得足够的牵 引动力并安全可靠运行。
【发明内容】
[0006] 为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种滑板测量方法及装置。
[0007] 一种滑板测量方法，包括：
[0008] 利用线阵相机获取目标受电弓滑板的图像信息；
[0009] 从预设模板图像库中查找与所述目标受电弓滑板对应的模板图像；
[0010] 利用所述模板图像对所述图像信息进行图像配准，得到配准图像信息；
[0011] 对所述配准图像信息中的滑板进行边缘检测得到所述配准图像信息中滑板的边 缘特征，并根据所述边缘特征确定所述目标受电弓滑板的检测结果，所述检测结果包括：外 形检测结果和/或结构检测结果；
[0012] 将所述目标受电弓滑板的检测结果输出。
[0013] 可选地，所述利用线阵相机获取目标受电弓滑板的图像信息，包括：
[0014] 利用设置在轨道侧边的传感器检测轨道上是否有车辆经过；
[0015] 当所述轨道上有车辆经过时，生成过车触发信号，并将所述过车触发信号发送给 设置在所述轨道上方支架上的线阵相机；所述线阵相机的成像区域与轨道上车辆的受电弓 滑板经过的区域重合；
[0016] 利用线阵相机从目标受电弓滑板上方采集所述轨道上经过的车辆上的目标受电 弓滑板的若干线阵图像信息；
[0017] 将所述若干个线阵图像信息拼接完整，作为所述目标受电弓滑板的图像信息。
[0018] 可选地，所述利用所述目标受电弓滑板的模板图像对所述图像信息进行图像配 准，得到所述图像信息的配准图像信息，包括：
[0019] 从所述模板图像中提取预设特征的第一特征信息，并且从所述图像信息中提取预 设特征的第二特征信息；
[0020] 根据所述第一特征信息和第二特征信息，将所述图像信息中的预设特征与所述模 板图像中的预设特征进行匹配，确定图像变换矩阵；
[0021] 利用所述图像变化矩阵对所述图像信息进行转换，得到所述配准图像信息。
[0022] 可选地，所述对所述配准图像信息中的滑板进行边缘检测得到所述配准图像信息 中滑板的边缘特征，并根据所述边缘特征确定所述目标受电弓滑板的检测结果，包括：
[0023] 对所述配准图像信息进行二值化处理；
[0024] 求取二值化处理后的图像中垂直方向上的梯度图像；
[0025] 根据所述灰度梯度图像确定出所述配准图像信息中滑板的边缘曲线；
[0026] 将所述边缘曲线作为所述配准图像信息中滑板的边缘特征；
[0027] 对所述边缘曲线中的像素点在水平方向上进行筛选；
[0028] 当筛选后的像素点在水平方向上的位置偏差方向一致且最大偏差小于等于阈值， 确定所述目标受电弓滑板出现倾斜，否则，确定所述受电弓滑板未出现倾斜；
[0029] 将所述目标受电弓滑板倾斜情况确定为所述受电弓滑板的外形检测结果；
[0030] 当筛选后的像素点在水平方向上的位置的最大偏差大于预设阈值，确定所述目标 受电弓滑板上出现异物，否则，确定所述受电弓滑板上未出现异物；
[0031] 将所述目标受电弓滑板异物情况确定为所述受电弓滑板的结构检测结果。
[0032] 可选地，对所述配准图像信息中的滑板进行边缘检测得到所述配准图像信息中滑 板的边缘特征，并根据所述边缘特征确定所述目标受电弓滑板的检测结果，包括：
[0033] 根据所述边缘特征确定出滑板表面区域；
[0034] 对所述滑板表面区域中的像素点的像素值在垂直方向和水平方向进行投影；
[0035] 分别获取垂直方向和水平方向上像素值投影的投影曲线，将所述投影曲线确定为 滑板的表面信息；
[0036] 获取所述目标受电弓滑板的历史表面信息，所述历史表面信息为所述目标受电弓 滑板的历史投影曲线；
[0037] 将垂直方向和水平方向上像素值投影的所述投影曲线分别与对应的历史投影曲 线进行对比；
[0038] 判断垂直方向上投影曲线的差值是否超过第一预设阈值，以及，判断竖直方向上 投影曲线的差值是否超过第二预设阈值；
[0039] 当垂直方向上投影曲线的差值超过第一预设阈值且竖直方向上投影曲线的差值 超过第二预设阈值，确定所述目标受电弓滑板的表面有异常，否则，确定所述目标受电弓滑 板的表面正常；
[0040] 将所述目标受电弓滑板的表面异常情况确定为所述目标受电弓滑板的结构检测 结果。
[0041] 可选地，所述预设模板图像库包括：
[0042] 无故障受电弓滑板的模板图像，与当前检测时刻最邻近时刻通过的同辆车辆的一 组受电弓滑板的模板图像，与当前检测时刻邻近时刻通过的同辆车辆的多组受电弓滑板的 模板图像，和/或，标准受电弓滑板的模板图像；
[0043] 所述方法还包括：
[0044] 将所述配准图像信息作为存储到预设模板图像库中，以便将所述配准图像信息作 为下次检测的模板图像。
[0045] -种滑板测量装置，包括：线阵相机、信息存储器、测量处理器和输出设备，其中，
[0046] 所述线阵相机安装在轨道上方龙门架上，并且所述线阵相机的成像区域与轨道上 车辆的受电弓滑板经过的区域重合；所述线阵相机用于采集所述轨道上经过的车辆上的目 标受电弓滑板的图像信息；
[0047] 所述信息存储器与所述测量处理器相连接，所述信息存储器内存储预设模板图像 库，所述预设模板图像库中包含有所述目标受电弓滑板对应的模板图像；
[0048] 所述测量处理器的第一输入端与所述线阵相机，第二输入端与所述信息存储器相 连接，所述测量处理器的输出端与所述输出设备相连接；
[0049] 所述测量处理器用于从所述线阵相机获取线阵相机采集到的目标受电弓滑板的 图像信息，并从上述信息存储器内获取所述目标受电弓滑板对应的模板图像，以及将根据 所述图像信息和所述模板图像得到的检测结果输出到输出设备中；所述检测结果包括：外 形检测结果和/或结构检测结果；
[0050] 所述输出设备用于将所述目标受电弓滑板的检测结果输出。
[0051] 可选地，所述装置还包括：传感器和图像合成处理器；
[0052] 所述传感器在轨道侧边，用于检测轨道上是否有车辆经过，且当所述轨道上有车 辆经过时，生成过车触发信号；
[0053] 所述传感器的输出端与所述线阵相机相连接，将所述过车触发信号发送给所述线 阵相机，以利用所述过车重复信号控制所述线阵相机启动并开始采集图像；
[0054] 所述图像合成处理器的输入端与所述线阵相机相连接，输出端与所述测量处理器 的第一输入端相连接，所述图像合成处理器用于将所述线阵相机采集到的若干个线阵图像 拼接完整后作为所述目标受电弓滑板的图像信息发送给所述测量处理器。
[0055] 可选地，所述测量处理器，包括：边缘检测模块和第一检测结果确定模块，其中，
[0056] 所述边缘检测模块包括：二值化处理模块、梯度图像提取模块、边缘曲线提取模块 和边缘特征确定模块，其中，
[0057] 所述二值化处理模块，用于对所述配准图像信息进行二值化处理；
[0058] 所述梯度图像提取模块，用于求取二值化处理后的图像中垂直方向上的灰度梯度 图像；
[0059] 所述边缘曲线提取模块，用于根据所述灰度梯度图像确定出所述配准图像信息中 滑板的边缘曲线；
[0060] 所述边缘特征确定模块，用于将所述边缘曲线作为所述配准图像信息中滑板的边 缘特征；
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