弓网高温干扰识别检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及接触网领域，特别是涉及一种弓网高温干扰识别检测方法。
【背景技术】
[0002]接触网是在电气化铁道中，沿钢轨上空“之”字形架设的，供受电弓取流的高压输电线。接触网是铁路电气化工程的主构架，是沿铁路线上空架设的向轨道交通工具供电的特殊形式的输电线路。一般由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础几部分组成。
[0003]发展电气化铁路是铁路现代化建设的必然趋势。电气化铁路弓网运行状态安全监测系统主要是对弓网接触状态进行检测。当发生打弓、受电弓有缺口等缺陷时，弓网区域的温度会瞬时增大，所以，目前该类系统主要依靠红外监控设备对其弓网进行温度监控，一旦检测到弓网区域的温度超过某一阈值，就以高温报警的形式传回数据终端，以便工作人员及时分析，处理这些高温缺陷，保障电力机车的正常安全运行。
[0004]但是，由于红外相机采集到的图像中并不是单一的受电弓和接触网图像，其背景相当复杂，诸如太阳、月亮等自身发光发热的物体都会存在于图像中，所以会导致生成的高温报警数据中含有大量的误报警。而这些无效的报警数据会有以下影响:利用无线传输技术传回数据终端时要消耗大量的流量，工作人员要重新对其数据进行人工分析与处理，加大了工作量。所以为了节约经济与人力成本，对其太阳月亮等高温干扰物体进行识别过滤尤为重要。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种弓网高温干扰识别检测方法，能够对弓网运行状态安全监测系统生成的高温报警数据进行实时分析，识别过滤如太阳、月亮等高温干扰，减少弓网高温缺陷报警的误报率，减少误报警数据的冗余，提高高温缺陷报警的准确有效性。
[0006]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种弓网高温干扰识别检测方法，通过安装在轨道交通列车上的红外相机，获取连续的红外图像，计算每帧红外图像中的最大温度值及其位置坐标;所述方法采用以下判定条件中的一种或多种组合来识别判断红外图像中的最大温度值是否为高温干扰。
[0007]判定条件I，基于位置变化判断高温干扰:比较每帧红外图像的最大温度值的位置坐标，若该红外图像中，持续多帧红外图像中每相邻两帧最大温度值的位置变化小于第一阈值，则判定该多帧红外图像中存在高温干扰。
[0008]判定条件2，基于发热区域判断高温干扰:对红外图像进行灰度转换，得到灰度图像;根据最大温度值的位置坐标，在灰度图像中找到其对应的高温点位置；以该高温点位置为中心，将其周围像素点的灰度值与该高温点位置的灰度值进行比较，若其差值均小于第二阈值，则将该周围像素点所形成的区域视为该高温点的发热区域，若持续多帧红外图像中均出现该发热区域，则将该发热区域视为高温干扰。
[0009]判定条件3，基于高温阈值判断高温干扰:若持续多帧红外图像的最大温度值均大于第三阈值，则判定该多帧红外图像中的最大温度值为高温干扰。
[0010]判定条件4，基于受电弓区域判断高温干扰:在红外图像中识别受电弓，得到受电弓区域坐标，将最大温度值的位置坐标与受电弓区域坐标进行比较，若最大温度值的位置坐标或所述发热区域不在受电弓区域内，则判定该最大温度值为高温干扰;若最大温度值的位置坐标或所述发热区域在受电弓区域内，则结合判定条件1、判定条件2和判定条件3中的任一个或多个来判断。
[0011]进一步的，在判定条件4中，若出现识别不到受电弓的图像帧，则根据该图像帧的前后帧中所得到的受电弓区域坐标，估算该图像帧中受电弓区域坐标。
[0012]进一步的，若所述红外图像为升弓端的红外图像时，当该红外图像同时满足判定条件I和判定条件2，则判定该多帧红外图像中的最大温度值为高温干扰。
[0013]进一步的，若所述红外图像为升弓端的红外图像时，当该红外图像满足判定条件3或判定条件4，则判定该多帧红外图像中的最大温度值为高温干扰。
[0014]进一步的，若所述红外图像为升弓端的红外图像时，当该红外图像同时满足判定条件1、判定条件2、判定条件3和判定条件4，则判定该多帧红外图像中的最大温度值为高温干扰。
[0015]进一步的，若所述红外图像为非升弓端的红外图像时，当该红外图像同时满足判定条件I和判定条件2或者仅满足判定条件3，则判定该多帧红外图像中的最大温度值为高温干扰。
[0016]进一步的，在识别到高温干扰后，将该最大温度值标记为高温干扰，向该红外图像添加高温干扰标志。
[0017]进一步的，系统在收到红外高温数据时，若该红外高温数据中存在高温干扰标志，则系统将此红外高温数据过滤弃掉，不作出高温缺陷报警;若该红外高温数据中不存在高温干扰标志，系统将产生高温缺陷报警，并上报至上位机。
[0018]本发明的有益效果是:
I)本发明能够对弓网运行状态安全监测系统生成的高温报警数据进行实时分析，识别过滤如太阳、月亮等高温干扰，减少弓网高温缺陷报警的误报率，减少误报警数据的冗余，提尚尚温缺陷报警的准确有效性。
[0019]2)本发明适应现场多变的环境，可在升弓端和非升弓端准确识别出高温干扰，可在过桥和进出隧道之时，准确识别出高温干扰，还可准确识别出时有时无的出现在图像边界的高温干扰。
【附图说明】
[0020]图1为本发明弓网高温干扰识别检测方法的流程示意图；
图2为本发明高温缺陷报警流程示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
[0022]如图1所示，该实施例描述了一种弓网高温干扰识别检测方法，本发明中所述的高温干扰包括太阳干扰和月亮干扰等等。这些高温干扰一般具有较大的发热区域、持续时间长、位置变化小、温度值高等特点。基于该特点，本发明提出采用以下四个判定条件中的一种或多种组合来识别判断红外图像中的最大温度值是否为高温干扰的高温干扰识别检测方法。
[0023]首先，通过安装在轨道交通列车(如机车组和动车组)上的红外相机，获取连续的红外图像，计算每帧红外图像中的最大温度值及其位置坐标。
[0024]其判定条件I为基于位置变化判断高温干扰:比较每帧红外图像的最大温度值的位置坐标，若该红外图像中，持续多帧红外图像中每相邻两帧最大温度值的位置变化小于第一阈值，则判定该多帧红外图像中存在高温干扰。
[0025]其判定条件2为基于发热区域判断高温干扰:对红外图像进行灰度转换，得到灰度图像;根据最大温度值的位置坐标，在灰度图像中找到其对应的高温点位置；以该高温点位置为中心，将其周围像素点的灰度值与该高温点位置的灰度值进行比较，若其差值均小于第二阈值，则将该周围像素点所形成的区域视为该高温点的发热区域，若持续多帧红外图像中均出现该发热区域，则将该发热