隨著我國中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃的實施,我國現(xiàn)代化鐵路事業(yè)步入了高速發(fā)展期。接觸網(wǎng)絕緣子作為電氣化鐵路供電系統(tǒng)中的一個重要部件,由于其長期暴露在戶外的特殊運(yùn)行環(huán)境,容易受到霧霾塵埃等外界污染的侵襲而沾染各類污穢。在特定條件下會引起污閃,影響鐵路網(wǎng)供電系統(tǒng)以及鐵路網(wǎng)運(yùn)營的安全。目前針對接觸網(wǎng)絕緣子的污穢檢測主要是依靠人工巡檢,以及利用圖像處理技術(shù)對絕緣子圖片進(jìn)行檢測。這樣的檢測方式不僅效率低且實時性較差,已不能滿足當(dāng)前需要。因此有必要利用機(jī)器視覺技術(shù)結(jié)合嵌入式硬件平臺對絕緣子狀態(tài)自動化檢測進(jìn)行相關(guān)研究。本文以接觸網(wǎng)絕緣子為研究對象,設(shè)計了一個便攜性高、成本低、可擴(kuò)展的嵌入式視覺絕緣子污穢檢測系統(tǒng)。主要對圖像預(yù)處理、絕緣子識別、污穢檢測、嵌入式平臺算法移植等方面進(jìn)行了研究分析。首先,針對攝像頭獲取圖像時存在的噪聲以及光照不均干擾,研究了圖像去噪和增強(qiáng)算法,用以提高圖像獲取質(zhì)量,并對其效果進(jìn)行了對比分析。其次,根據(jù)接觸網(wǎng)絕緣子形狀相對單一,位置相對固定的特點,可利用特征點匹配實現(xiàn)絕緣子識別。使用Shi-Tomasi、SURF和FAST算法對絕緣子進(jìn)行點特征提取,對比其效果以及算法效率,并使用不同描述...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 污穢檢測方法研究現(xiàn)狀
        1.2.2 計算機(jī)視覺研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要研究內(nèi)容以及各部分框架
2 絕緣子污穢檢測系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)
    2.1 圖像預(yù)處理
        2.1.1 圖像去噪
        2.1.2 圖像增強(qiáng)
    2.2 嵌入式技術(shù)概述
        2.2.1 嵌入式系統(tǒng)組成
        2.2.2 嵌入式系統(tǒng)特點
        2.2.3 嵌入式處理器簡介
        2.2.4 嵌入式視覺
    2.3 OpenCV簡介
    2.4 本章小結(jié)
3 接觸網(wǎng)絕緣子識別
    3.1 特征點檢測
        3.1.1 Shi-Tomasi角點
        3.1.2 SURF特征點
        3.1.3 FAST角點
    3.2 特征點描述
        3.2.1 SURF描述符
        3.2.2 BRIEF描述符
        3.2.3 BRISK描述符
    3.3 目標(biāo)識別的相似性測度
    3.4 絕緣子識別效果對比
    3.5 本章小結(jié)
4 接觸網(wǎng)絕緣子污穢檢測
    4.1 顏色空間轉(zhuǎn)換
        4.1.1 RGB三維模型
        4.1.2 HSV三維模型
    4.2 絕緣子污穢等級標(biāo)準(zhǔn)
    4.3 污穢度量化值的對應(yīng)關(guān)系
    4.4 絕緣子污穢程度分析
    4.5 本章小結(jié)
5 嵌入式平臺算法移植與測試
    5.1 嵌入式平臺選擇
    5.2 開發(fā)環(huán)境搭建
        5.2.1 安裝操作系統(tǒng)
        5.2.2 Raspbian上安裝OpenCV
    5.3 系統(tǒng)實驗及結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果



本文編號：3954067