基于机器视觉的接触线磨耗自动测量仪器及测量方法

专利主权项内容

1.一种基于机器视觉的接触线磨耗自动测量仪器，其特征在于，包括：具有窗口的外壳；在所述外壳表面设有窗口的一侧安装有定位块，用于与固定接触线的汇流排表面贴合，保持仪器测量时的姿态；在外壳内部设置有光发射单元，光发射单元发出光束经反射单元后，通过所述窗口投射在被检测接触线磨耗面上，被检测接触线磨耗面的反射光沿原路返回至所述反射单元，光束经反射单元后，被放大倍数恒定的透镜组接收并成像，工业相机拍摄所述成像，所述自动测量仪器的具体测量方法为：光发射单元发出的光束投射在被检测接触线磨耗面上，光束经被检测接触线磨耗面反射后由被放大倍数恒定的透镜组接收并成像，记录所述成像，利用图像检测算法得到成像图像中被检测接触线磨耗面宽度，依据磨耗面宽度和磨耗量之间的几何关系，计算出相应的接触线磨耗量；利用图像检测算法得到成像图像中被检测接触线磨耗面宽度包括：对成像图像进行二值化处理；根据二值化处理后的图像确定属于接触线磨耗面的连通域；根据所述连通域，拟合接触线磨耗面边界方程，根据所述边界方程计算接触线磨耗面两侧边界之间的距离，最后利用远心镜头的放大系数计算出接触线磨耗面宽度；根据所述连通域，拟合接触线磨耗面边界方程包括：使用平行四边形逼近的方法处理接触线磨耗面连通域的轮廓，得到四边形四个顶点的坐标，根据四边形四个顶点计算接触线磨耗面两侧边界的直线方程获取位于所述直线方程周围设定距离范围内的点集，根据该点集拟合接触线磨耗面边界方程；依据磨耗面宽度和磨耗量之间的几何关系，计算出相应的接触线磨耗量包括：根据接触线的半径，利用弦长弓高法计算出接触线的磨耗量；具体按照以下公式：R ＝D +(R-h)222其中，R是已知的接触线半径，D是测量得出的接触线磨耗面宽度，h即为带求的磨耗量，通过上述公式，就可以得到接触线磨耗量h；还包括根据所述接触线磨耗量，计算接触线残存高度、接触线宽度和磨耗百分比。