(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210916710.3 (22)申请日 2022.08.01 (71)申请人 成都唐源电气股份有限公司 地址 610000 四川省成 都市武侯区武科西 一路9号 (72)发明人 李军　占栋　黄成亮　李林　周蕾　 陈元　 (74)专利代理 机构 成都天嘉专利事务所(普通 合伙) 5121 1 专利代理师 青春 (51)Int.Cl. G06V 10/25(2022.01) G06V 10/44(2022.01) G01R 31/08(2006.01) (54)发明名称 一种基于ORB算法的弓 网运行状态检测方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于ORB算法的弓网运行 状态检测方法， 涉及弓网运行状态检测技术领 域， 包括以下步骤： S1、 基于 特征方向计算改进的 ORB图像特征提取方法构建图像定位训练模型， 并对图像定位训练模型进行训练， 得到图像定位 模型； S2、 通过图像采集设备实时采集弓网图像， 并输入给图像定位模型， 以实现从弓网图像中依 次定位受电弓ROI区域、 接触线ROI区域； S3、 分别 从受电弓ROI区域和接触线ROI区域中， 提取得到 弓网线条和接触线线条； S4、 计算弓网线条与接 触线线条的交点， 并根据交点在弓条的位置区 域， 进行故障判断， 以准确判断出弓网运行状态 是否安全； 本发 明对弓网运行状态进行了实时监 测， 并能根据实时监测的结果提醒相关工作人 员。 权利要求书2页 说明书12页 附图11页 CN 115331000 A 2022.11.11 CN 115331000 A 1.一种基于ORB算法的弓网运行状态检测方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 基于特征方向计算改进的ORB图像特征提取方法构建图像定位训练模型， 并对所述 图像定位训练模型进行训练， 得到图像定位模型； S2、 通过图像采集设备实时采集弓网图像， 并输入给所述图像定位模型， 以实现从所述 弓网图像中依次定位受电弓ROI区域、 接触线ROI区域； S3、 分别从所述受电弓ROI区域和接触线ROI区域中， 提取 得到弓网线条和接触线 线条； S4、 计算所述弓网线条与所述接触线线条的交点， 并根据所述交点在弓条的位置区域， 输出弓网当前运行状态的属性信息 。 2.如权利要求1所述的弓网运行状态检测方法， 其特征在于， 所述步骤S2中的受电弓 ROI区域和接触线ROI区域定位， 步骤S3中的弓网线条和接触线 线条提取， 均包括： 通过跟踪定位方式， 利用上一帧定位结果对当前帧的定位进行优化。 3.如权利要求2所述的弓网运行状态检测方法， 其特征在于， 所述步骤S2中， 定位受电 弓ROI区域， 具体步骤 包括： S21、 通过图像采集设备实时采集弓网图像， 并将所述弓网图像输入所述图像定位模型 中进行目标区域定位， 并采用跟踪定位方法通过 上一帧定位结果对当前帧定位进行优化； S22、 判断是否 定位到目标区域； 若是， 则进入S25步骤； 若否， 则进入S23步骤； S23、 对待测弓网图像进行全图搜索， 并再次判断是否定位到目标区域； 若是， 则进入 S25步骤； 若否， 则进入S24 步骤； S24、 判断前一帧是否有定位结果； 若是， 则利用前一帧的定位结果作为定位到的目标 区域， 并进入S25步骤； 若否， 则返回S21步骤输入下一待测图像进行目标区域定位； S25、 输出目标区域定位结果， 并返回S21步骤输入下一张待测弓网图像进行目标区域 定位。 4.如权利要求3所述的弓网运行状态检测方法， 其特征在于， 所述步骤S2中， 定位接触 线ROI区域， 包括： 当定位到所述受电弓ROI区域时， 从所述受电弓ROI区域图像中， 定位所述接触线ROI区 域。 5.如权利要求2所述的弓网运行状态检测方法， 其特征在于所述步骤S3中， 提取得到所 述弓网线条， 具体步骤 包括： S311、 输入受电弓ROI区域图像， 并以所述受电弓ROI区域宽度的一半区域作为弓网线 条提取ROI区域图像； S312、 计算弓网线条提取ROI区域图像在y方向的梯度信息； S313、 利用所述y方向的梯度信息进行线条提取； S314、 利用线条的几何特 征， 对提取的线条进行 过滤， 最终至多保留一条线条； S315、 判断过 滤后的线条 数是否大于 0， 若是， 则进入S316步骤， 若否， 则进入S317步骤； S316、 判断过 滤后的线条 数是否等于1， 若是， 则进入S318步骤； S317、 判断上一帧是否有线条输出， 若是， 则利用上一帧结果， 并进入S318步骤； 若否， 则返回S31 1步骤输入下一张受电弓ROI区域图像进行弓网线条提取； S318、 输出弓网线条。 6.如权利要求2所述的弓网运行状态检测方法， 其特征在于， 所述步骤S3中， 提取得到权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115331000 A 2所述接触线 线条， 具体步骤 包括： S321、 输入接触线ROI区域图像， 并以该图像高度的一半区域作为接触线提取ROI区域 图像； S322、 对接触线提取ROI区域图像进行X方向梯度变换， 同时将梯度图像转化成BYTE类 型； S323、 在转化的BYTE类型图中提取线条， 并在提取的线条中， 将同时属于同一线条的多 条分割线条进行 连接； S324、 利用线条的几何特 征， 对线条进行筛 选， 得到线条的数量 n； S325、 判断线条的数量 n是否大于 0， 若是， 则进入S326步骤， 若否， 则进入S328步骤； S326、 判断线条的数量 n是否等于1， 若是， 则进入S32 9步骤， 若否， 则进入S327步骤； S327、 判断上帧是否有线条输出； 若是， 则选择上帧结果最相近的线条， 作为当前帧结 果， 并进入32 9步骤； 若否， 则选择最 粗的线条输出， 并进入S32 9步骤； S328、 判断上帧是否有线条输出； 若是， 则利用上一帧结果， 并进入S329步骤； 若否， 则 返回S321步骤， 输入另一张接触线ROI区域图像进行接触线 线条提取； S329、 输出接触线线条， 再返回S321步骤， 输入另一张接触线ROI区域图像进行接触线 线条提取。 7.如权利要求5或6所述的弓网运行状态检测方法， 其特征在于， 通过最小二乘法对提 取得到的所述接触线线条和所述弓网线条进 行直线拟合， 并计算得到所述接触线线条与所 述弓网线条的交点。 8.如权利要求1所述的弓网运行状态检测方法， 其特征在于， 所述根据 所述交点在弓条 的位置区域， 输出弓网当前运行状态的属性信息， 包括： 当所述交点 位于弓条中间的安全区域时， 则输出弓网运行状态安全； 当所述交点位于安全区域左右两侧的第 一危险区域和第 二危险区域 时， 输出弓网运行 状态危险； 当所述交点位于第一危险区域左侧的第一故障区域和第二危险区域右侧的第二故障 区域时， 输出弓网运行状态故障。 9.如权利要求1所述的弓网运行状态检测方法， 其特征在于， 所述特征方向计算改进的 ORB图像特 征提取方法， 包括： 通过提取图像的特征点， 并计算所述特征点中心与所述特征点图像的重心 的夹角， 得 到所述特 征方向。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115331000 A 3