基于圖像處理的接觸網(wǎng)狀態(tài)檢測(cè)研究.pdf

1、電氣化鐵路的接觸網(wǎng)運(yùn)行狀況與行車安全密切相關(guān)，高速運(yùn)行的列車通過(guò)接觸網(wǎng)獲取電能，確保接觸網(wǎng)處于正常工作狀態(tài)對(duì)列車穩(wěn)定受電至關(guān)重要。高速鐵路對(duì)接觸網(wǎng)實(shí)時(shí)狀態(tài)檢測(cè)要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通鐵路，傳統(tǒng)的人工定點(diǎn)檢測(cè)與檢測(cè)車?yán)醒矙z的方式難以滿足實(shí)時(shí)性和可靠性需求。本文在分析國(guó)內(nèi)外接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，充分考慮接觸網(wǎng)檢測(cè)工程應(yīng)用實(shí)際，對(duì)基于圖像處理的接觸網(wǎng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)檢測(cè)技術(shù)做了一定研究。結(jié)合線陣CCD相機(jī)的高采樣速度與面陣CCD相機(jī)的高覆蓋率

2、優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了以TMS320DM642為核心處理芯片的實(shí)時(shí)圖像處理平臺(tái)，并針對(duì)接觸網(wǎng)采集圖像中背景噪聲復(fù)雜、光照度不均和列車高速運(yùn)動(dòng)等實(shí)際情況進(jìn)行了算法設(shè)計(jì)，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)接觸網(wǎng)特征提取、燃弧/離線現(xiàn)象檢測(cè)、磨損情況等狀態(tài)的檢測(cè)。
　　 在文章中，首先介紹了接觸網(wǎng)檢測(cè)技術(shù)在工程應(yīng)用上的發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)參數(shù)和圖像實(shí)時(shí)處理基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行了原理性描述。針對(duì)DSP特點(diǎn)對(duì)圖像識(shí)別算法進(jìn)行了優(yōu)化與移植，包括噪聲濾波、直線特征提取等內(nèi)容。其次對(duì)

3、DSP硬件電路及軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)描述，在AltiumDesign6.0中采用自頂至下的電路設(shè)計(jì)策略對(duì)DSP電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，在CCS3.3軟件編譯環(huán)境下完成RF-5架構(gòu)的圖像處理流程。最后進(jìn)行算法設(shè)計(jì)，一方面設(shè)計(jì)了一種快速直線目標(biāo)識(shí)別定位的方法，用以實(shí)現(xiàn)接觸網(wǎng)目標(biāo)快速定位;另一方面針對(duì)燃弧火花特征采用自適應(yīng)閾值分割方法，使系統(tǒng)對(duì)不同光照情況具有一定的自適應(yīng)能力，實(shí)現(xiàn)了處理目標(biāo)與背景的良好區(qū)分。
　　 本文采用圖像實(shí)時(shí)處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)了