接触网悬挂状态检测图像清晰度评价方法研究
城市轨道交通铺轨前刚性悬挂接触网悬挂点测量技术研究
城市轨道交通铺轨前刚性悬挂接触网悬挂点测量技术研究一、介绍城市轨道交通作为现代城市的重要交通方式，发展越来越受到人们的关注。
城市轨道交通的安全性和稳定性关系到城市运作的正常进行以及市民的生命财产安全，因此在轨道交通铺轨前的安全检测就变得非常重要。
刚性悬挂接触网作为轨道交通的重要组成部分，其稳定性和可靠性是保证列车正常运行的关键，而悬挂点的测量则是刚性悬挂接触网安装过程中的一个重要环节。
本文主要研究城市轨道交通铺轨前刚性悬挂接触网悬挂点测量技术，旨在提高轨道交通的运行安全性和可靠性。
二、刚性悬挂接触网及其测量刚性悬挂接触网主要由悬挂点、接触网线、绝缘子和接地线组成。
其中，悬挂点作为悬挂接触网的重要组成部分，固定在接触网支架上，通过与刚性杆连接，稳定支撑整个接触网。
悬挂点的测量通常需要使用测量仪器对设备进行测量，主要包括使用全站仪进行高程和位置的测量、使用悬挂点垂直度仪测量悬挂点的垂直度和倾斜度等。
通过使用测量仪器，可以精准地测量悬挂点的位置、高程和垂直度等参数，为刚性悬挂接触网的正确安装提供技术支持。
三、悬挂点测量技术研究为了提高城市轨道交通铺轨前刚性悬挂接触网悬挂点的测量精度和可靠性，需要对悬挂点测量技术进行研究。
以下是悬挂点测量技术研究的几个重要方面：1. 测量仪器装备的研发和改进测量仪器作为悬挂点测量的核心工具，其精度和使用难度对测量效果产生非常大的影响。
因此，需要对测量仪器进行研发和改进，提高测量仪器的精度和使用便捷性。
例如，可以研发基于摄像头的悬挂点测量仪器，通过图像处理技术实现悬挂点的测量。
2. 测量方法的优化为了提高悬挂点测量的精度和可靠性，需要针对不同的悬挂点情况进行不同的测量方法优化。
例如，在悬挂点空间有限的情况下，可以使用激光扫描仪实现悬挂点三维坐标的测量。
3. 数据处理和分析技术的研究悬挂点测量得到的数据通常需要进行处理和分析，以得到正确的测量结果。
因此，需要对数据处理和分析技术进行研究，提高数据处理和分析的精度和效率。
高速铁路接触网关键设备4C分析方法及应用 夏晏飞
高速铁路接触网关键设备4C分析方法及应用夏晏飞发表时间：2019-11-07T15:50:51.330Z 来源：《基层建设》2019年第23期作者：夏晏飞[导读] 摘要：高速铁路接触网悬挂状态检测监测装置（4C）是高速铁路6C综合系统中十分重要的一种检测监测装备，通过对接触网支撑装置、定位装置、附加悬挂等重要接触网关键设备进行高精度、高密度地拍摄，拍摄图像经采集后经人工逐帧仔细反复查看，发掘出检测数据所反映的设备状态，及时指导工区处理设备故障及安全隐患，确保接触网安全稳定运行。
乌鲁木齐高铁维修段新疆乌鲁木齐 830000摘要：高速铁路接触网悬挂状态检测监测装置（4C）是高速铁路6C综合系统中十分重要的一种检测监测装备，通过对接触网支撑装置、定位装置、附加悬挂等重要接触网关键设备进行高精度、高密度地拍摄，拍摄图像经采集后经人工逐帧仔细反复查看，发掘出检测数据所反映的设备状态，及时指导工区处理设备故障及安全隐患，确保接触网安全稳定运行。
但是，目前对于海量图像多采取人工判读方式发现缺陷，存在工作量大、耗时长、时效性差等问题，因此在当前接触网智能识别技术尚处于起步阶段的情况下，缩短分析时间，提升分析效率，精细分析步骤是一项具有重要现实意义和研究价值的课题。
关键词：检测；监测；接触网；4C分析引言：采用4C分析五步法对4C检测数据进行分析，并搜集、计算、整理分析过程及结果的各项数据指标，通过与同一检测线路历史分析记录进行对比，结果显示运用4C分析五步法，分析时间缩短47.06%，缺陷判别的准确率上升到98%以上，漏点、漏项问题基本消失。
实践表明，4C分析五步法可以系统地指导4C分析工作，使4C分析变得有章可循，明显提高分析工作效率，并保证数据的时效性及准确性，具有一定应用和推广价值。
1.4C检测装置概述1.1装置特点高速铁路接触网悬挂状态检测监测装置（以下简称4C检测装置）安装在接触网检测车、作业车或其他专用轨道车辆上，对接触网的零部件实施成像检测，测量接触网的静态几何参数。
国铁刚性接触网检测数据分析与评价标准探讨
flexible and rigid catenaries, analyzes the applicability of the dynamic inspection and evaluation value range of the
parameters of the rigid catenary of the State railway, and puts forward the recommended values of assessment criteria
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接触网
电气化铁道
2021年第3期
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接触网
电气化铁道
2021年第3期
座的安装高度，调节定位线夹的水平位置以及定位 线夹旋转头铜柱体的位置等，可实现对接触线拉出 值和高度的控制，如图1所示。主要设备包含定位 支持装置、刚柔过渡系统、中心锚结、膨胀关节、 分相装置等。
图1国铁刚性悬挂接触网定位结构示意图
2. 1接触网几何参数特征 2. 1. 1接触线拉出值
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高铁牵引供电系统供电方式及接触网悬挂、高铁接触网检测、监测资料
高铁接触网悬挂、主讲人刘宏伟一、接触网悬挂形式接触悬挂形式是指接触网的基本结构形式，它反映了接触网的空间结构和几何尺寸。
不同的悬挂形式，在工程造价、受流性能、安全性能上均有差别，另外，对接触网的设计、施工和运营维护也有不同的要求。
对高速接触网悬挂形式的要求是:受流性能满足高速铁路的运营要求、安全可靠、结构简单、维修方便、工程造价低。
1.简单链型悬挂简单链型悬挂结构简单.弹性均匀度较好.接触悬挂稳定性好，施工及运营管理方便，是世界上使用最多的一种悬挂类型。
我国绝大部分电气化铁路都采用这种悬挂方式。
结构形式如图2-36所示。
性能特点:结构简单、安全可靠、安装调整维修方便，适应于高速受流。
定位点处弹性小，跨中弹性大，造成受电弓在跨中抬升量大，跨中采用预留弛度，受电弓在跨中的抬升量可降低;定位点处易形成相对硬点，磨耗大。
如果选择结构形式合理、性能优良的定位器，则可消除这方面的不足。
2.弹性链型悬挂弹性链型悬挂在简单链型悬挂基础上增加了一根弹性吊索，改善了接触网的弹性不均匀度。
但结构比较复杂，弹性吊索安装、调整工作量大。
在跨距较小时，弹性链型悬挂和简单链型悬挂弹性均匀性差别不大。
结构形式如图2-37所示。
在结构上，相对于简单链型悬挂在定位点处装设弹性吊索，主要有两种形式:π形和Y形。
弹性吊索的材质一般与承力索相同，其线胀系数与承力索相匹配。
性能特点:结掏比较简单，改善了定位点处的弹性，使得定位点处的弹性与跨巾的弹性趋于一致.整个接触网的弹性均匀，受流性能好。
其缺点是弹性吊索调整维修比较复杂，定位点处导线抬升量大，对定位器的安装坡度要求也较严格。
3.复链型悬挂复链型悬挂在简单链型悬挂的基础上增加了一根辅助承力索，使接触网弹性更加均匀。
但结构太复杂，施工及运营维护不方便，事故抢修难度大，目前只在日本使用。
结构形式如l固2-38所示。
复链型悬挂在结掏上，承力索和接触导线之间加了一根辅助承力索。
性能特点:接触网的张力大，弹性均匀，安装调整复杂、抗风能力强。
风沙地区接触网悬挂状态巡检系统研究
风沙地区接触网悬挂状态巡检系统研究作者：高俊秀来源：《中国科技纵横》2015年第21期【摘要】随着车流密度不断加大，接触网与受电弓频繁接触，磨耗比较快；如何方便获得接触网磨耗、导高、拉出值，成为供电部门急待解决的重要问题。
本文详细介绍了风沙地区接触网悬挂状态巡检系统的两种方式及其构成原理。
巡检系统采用视频技术获得接触网关键部位的清晰图像，结合智能分析计算出相关技术参数，指导接触网检修作业，可提高接触网悬挂组件故障检测效率、减轻劳动强度。
【关键词】便携式车载式接触网检测1 研发背景根据我局所管区域内大部分线路北傍阴山山脉、南沿黄河，草原沙害造成的沙尘、沙尘暴经常发生，接触网及其悬挂部件是沿铁路沿线露天架设，受大风和沙尘等恶劣气候影响，更易出现松动、损坏等故障，需要频繁地进行巡检、维修。
目前普遍采用的是人工肉眼观察检测方式，工作效率低、劳动强度大、安全保障系数低、容易误判、检测范围受限。
因此，急需一种检测全面、具体的接触网及其悬挂装置状态巡检系统。
2 总体设计2.1设计思路采用视频技术获得接触网关键部位的清晰图像，工作人员只需要对这些图像进行调阅即可，不受外界环境因素限制；同时结合智能分析计算出接触网磨耗、导高、拉出值等，指导接触网检修作业，可以很好地完成接触网悬挂状态的巡检任务。
2.2研究内容风沙地区接触网悬挂状态巡检系统是以安全检测为首要目标，保证接触网供电系统运行良好，为完成指定区段的接触网状态检测，可以用两种方式来实现。
（1）采用便携式视频采集装置，临时安装于运行动车组或机车的司机台上，对接触网的安全状态进行视频采集，事后统计分析接触悬挂部件技术状态。
（2）采用车载式视频采集装置，对接触网悬挂系统进行图像整体和关键部位的精确定位、抓拍，通过完整的后台数据挖掘功能实现接触网结构状态的信息化管理及数据分析，得到相关技术参数，指导接触网检修，及时消除接触网故障隐患。
2.3主要技术难点（1）便携式系统：设备外形设计，小巧稳固，不影响正常行车；对问题图像的标记存储。
接触网的检测及数据处理与分析
在线监测方法
视频监测
通过在接触网区域安装摄像头，实时 监测接触网的运行状态，并利用图像 处理技术进行自动分析。
传感器网络监测
在接触网上布置多种传感器，实时采 集接触网的运行数据，通过网络传输 至数据处理中心进行分析。
无线监测
利用无线通信技术，远程传输接触网 的运行数据，实现远程实时监测与分 析。
智能化监测
结合人工智能和机器学习技术，对接 触网运行数据进行深度学习，实现故 障预警和预测性维护。
03
接触网检测数据处理与分析
数据预处理
数据清洗
去除异常值、缺失值和重复数据，确保数据 质量。
数据转换
将原始数据转换为适合分析的格式或模型。
数据归一化
将数据缩放到特定范围，如0-1之间，以便 更好地比较和分析。
解决方案
采用数据清洗和预处理技术，对原始数据进行处理，去除异常值、缺失值、重复值等影响 数据质量的问题。同时，采用数据质量评估方法，对数据进行质量检查和评估，确保数据 的准确性和可靠性。
数据处理结果准确度不高的问题
总结词
数据处理结果准确度不高是接触网检测数据处理与分析中的常见问题，它可能导致故障诊断和预测的不准确，影响运 营安全。
低监测成本和提高监测效率。
接触网检测数据处理与分析技术的发展趋势
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大数据处理技术
随着接触网监测数据的不断增加，需要利用大数 据处理技术对海量数据进行高效处理和分析，提 取有价值的信息。
数据挖掘技术
利用数据挖掘技术对接触网监测数据进行深入分 析，发现数据之间的潜在联系和规律，为故障诊 断和预测提供支持。
详细描述
由于数据处理算法和模型的局限性，以及数据质量的不确定性，数据处理结果可能存在误差和不确定性。这些误差和 不确定性可能导致故障诊断和预测的不准确，影响接触网的运营安全。
城轨交通接触网悬挂状态智能检测算法及应用
城轨交通接触网悬挂状态智能检测算法及应用陈茹（北京鼎汉检测技术有限公司成都分公司技术部，四川成都610000）摘要：通过高清成像对接触网悬挂状态进行检测，及时发现零部件松脱卡磨断等缺陷问题并维修，是保障城轨交通接触网系统安全运行的重要手段。
采用YOLOV4的最小版本YOLOV4-tiny 作为检测算法的基础模型，将原有Dropout层去掉，将上层特征直接经过卷积层后输入到下层卷积层，并加入Mosaic数据增强方式提高算法的泛化性，同时将原有Leaky-Relu函数替换为更加平滑的Mish函数。
接触网缺陷定位的流程为：根据改进后的YOLOv4-tiny算法训练得到零部件区域定位模型，用于定位零部件的位置；再根据改进后的YOLOv4-tiny算法训练得到缺陷识别模型，用于判断该零部件是否有缺陷，并给出缺陷的具体位置和缺陷类别。
实际应用表明：该算法能准确、快速定位零部件缺陷位置，并给出缺陷类型，总精度达90%以上，大大地降低了检测耗时与成本，并保障了作业人员安全。
关键词：城轨交通；接触网；悬挂状态；智能检测；YOLOV4-tiny；深度学习；缺陷检测中图分类号：U225；TP391 文献标识码：A 文章编号：1001-683X（2024）02-0161-07 DOI：10.19549/j.issn.1001-683x.2023.10.31.0020 引言在城轨交通供电系统中，接触网发挥着重要作用，其运行状态良好是保障地铁列车安全运行的重要支撑［1］。
城轨交通接触网分为柔性接触网和刚性接触网［2］，刚性接触网具有隧道截面积小、维护量少等优点，被广泛采用。
刚性接触网主要由汇流排、接触线、绝缘元件和悬挂装置组成。
随着运营时间的增长，受电弓上电滑板的粉尘、隧道施工作业等都会导致汇流排上绝缘子的脏污与破损。
而大多数刚性悬挂连接点都采用螺纹连接。
刚性悬挂没有抬升量，受到受电弓的接触压力和冲击力无法缓解，整个悬挂处于振动状态。
风沙地区接触网悬挂状态巡检系统研究
置提供依据 ； 锂电池保证了在 过分相断 电时系统仍能正常工作至少 五分 钟 ； 补光 组件 能够满足 隧道 和低光状态 下的图像 采集。 由高性 能便携式工业计算机控制 图像 采集 ， 并将 采集 图像保存到高速移动 存储 介质 ， 能保证在高温 、 高湿 、 强烈振动等恶劣工作环境下的图像 采集和播放分析工作。 其整体示意 图如图１ 所示 ， 实际应用在机车上
台和 补 光 组 件 组成 。 其 中两 个 ５ ｏ ｏ ｚ ￣ 像 素 工 业 相 机 及 锃 电池 、 云台 、 云台固定装置、 补光组件等组成图像采集部分 ， 拍摄 图像清晰可靠 ， 能清 晰识别接触 网螺 丝的松动 、 脱落等细节问题 。 高速相机在 能保 证大范围视角拍 摄的同时还可清晰辨认支柱号， 为事后查看故 障位
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图 ６几 何 参 数 检 测 原 理 图
３便 携式 视 频采 集 装 置设 计
３ ． １ 硬 件 组 成 及 原 理
本装置 由一台高性 能便 携式工业 计算 机、 高速移动存储介质 、 两个５ ０ ０ ７ ５ 像 素工业相机（ 可根据需求增加至８ ０ ０ ￣ － 像素） 、心点位于 点Ｂ ， ｄ ＿ ０ ＝ Ｉ Ａ Ｂ Ｉ ， ｄ ＿ ０ 为基 线长度 ， 即两个Ｃ Ｃ Ｄ 中心的安装 距离 ， Ｐ Ａ与ｘ轴的夹角为 ０ 【 ＿ ０ ， Ｐ Ｂ 与ｘ 轴 的夹角为 Ｄ＿ ０ ， Ｐ Ｃ 与０ Ａ的
夹角为 ， Ｐ Ｄ与０ Ｂ 的夹角为 ， ２ 个ＣＣ Ｄ镜头焦距均为ｆ 。 只要确定 焦距ｆ ， 并根据基 线长度ｄ ＿ ０ ， 交汇角 ０ 【 一 ０ 、 ｐ ． ０ 。 并 由２ 个ＣＣ Ｄ 输出的 视频信号确定像高｜ Ｌ ＿ ｌ 、 ｝ Ｌ ＿ ２ ， 就可得 出接触线上的坐标 。 再根据２ 个 Ｃ Ｃ Ｄ在车顶的具体位置 ， 就可 以算 出接触线的拉出值和高度 。 ４ ． ３软 件 设 计 本装置检 测软件系统 是由“ 接触 网悬挂状态 实时在 线采集 系 统” 、 “ 接触 网悬挂状态数据 管理系统” 、 “ 接触网悬挂状态数据 分析处 理系统” 三大系统组成 的接触 网悬挂状态检 测设 备专 用配套软件 ， 提供 良好 的 人 机 交 互 接 口 。 （ １ ） 软件设 计环境 。 操 作系统 为Ｗｉ ｎ ＸＰ／ Ｗｉ ｎ ２ ０ ０ ３ ／ Ｗｉ ｎ ７ ／ Ｗｉ ｎ ８ ， 编程语言为 ｃ ／ Ｖｃ＋ ＋， 开发环境为Ｖｉ ｓ ｕ ａ ｌ Ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｏ ２ ０ １ ０ ， 数 据传输方式 为ＲＪ ４ ５ ／ Ｒ Ｓ ２ ３ ２ ， 数据库为Ｏｒ ａ ｃ ｌ ｅ 。 （ ２ ） 全景 图像数据 采集模块（ Ｆ ＶＧＭ） 设计 。 该模块（ Ｆ ｕ ｌ ｌ Ｖ ｉ ｅ ｗ Ｇ ａ ｔ ｈ ｅ ｒ Ｍｏ ｄ ｅ １ ） 对应全景 图像 采集摄像头 ， 负责初始 化全 景图像采 集摄像头 ， 采集 图像数据、 停 止采集 图像数据和摄像头参数控制。 与 其交互 的模块有数据 存储模块（ Ｄ Ｓ Ｍ） 、 日志模块（ Ｌ Ｍ） 、 系统控 制模 块（ Ｓ Ｃ Ｍ） 。 主 要 功 能是 初 始 化 全 景 摄 像 头 ， 采 集 数 据 传 出数 据指 针 ， 摄像头参数控制 。 （ ３ ） 关键部位 图像数据采集模块（ ＫＰ Ｇ Ｍ） 设计 。 该模块对应关键 部位 图像采集摄像头 ， 负责初始化 关键部位 图像 采集 摄像 头， 采集 图像数据 、 停止采集 图像数据和摄像头参数控制 。 与其交互 的模 块 有数据存储模块（ Ｄ Ｓ Ｍ） 、 日志模块（ Ｌ Ｍ） 、 系统控 制模 块（ Ｓ Ｃ Ｍ） ， 主要 功 能是初始化 关键部 位摄像头 ， 采集数据传 出数据指针 ， 摄像头参
基于深度学习的大兴机场地铁线路刚性接触网悬挂状态检测研究
1 深度对图像和滤波矩阵做内积运算的过程称为 卷积操作。通过改变卷积层深度等参数实现图像特征提 取。卷积运算公式如下：
（1）
池化层：一般存在于连续的卷积层间，通过对输入 的特征图进行“压缩”来减小下一层计算量，避免过拟合。 平均池化和最大值池化为常用的两种池化方式，池化运 算公式如下：
作者简介：白青林，男，本科，工程师，研究方向为城市轨 道交通供电系统。
2020 年第 21 期
· · Development and Innovation | 发展与创新 | 225
基于深度学习的大兴机场地铁线路刚性接触网悬挂状态 检测研究
白青林
（北京市轨道运营有限公司，北京 102412）
摘 要 ： 地铁运行速度的提升对接触网安全提出了新的要求，为提升刚性接触网悬挂状态检测的准确率与检测精度，文 章以大兴机场地铁线路接触网系统为研究对象，引入深度学习理论，通过深度学习理论，建立包含深度学习的刚性接触 网悬挂状态检测流程，对实际现场主要部件进行故障识别，通过与传统图像检测方式对比来验证该方法的准确性和优越 性。该方法为 160km/h 刚性接触网悬挂状态检测提供了一种新的尝试，能够为提高地铁运维效率，保证地铁安全稳定运 行提供重要支持。
卷积神经网络（Convolution Neural Notwork,CNN） 作为四大深度学习模型之一，在计算机视觉领域有着广 泛的应用。CNN 主要由三部分组成，第一部分为输入层， 实现原始图像数据的输入；第二部分由卷积层和池化层 组成，实现对输入数据的特征提取；第三部分由全连接 层和分类器组成，实现全连接的多层感知 。 [5-6]
基于图像处理的接触网吊弦缺陷识别
基于图像处理的接触网吊弦缺陷识别基于图像处理的接触网吊弦缺陷识别摘要：随着现代交通运输的发展，高速铁路成为人们生活中重要的出行方式。
而高速铁路中的接触网吊弦作为供电系统的重要组成部分，直接关系到列车的正常运行。
然而，由于吊弦处于开放环境中，容易受到外部因素的影响，导致吊弦出现缺陷。
本文提出了一种基于图像处理的接触网吊弦缺陷识别方法，通过图像采集、预处理、特征提取和缺陷识别等步骤，实现对吊弦缺陷的准确识别，提高接触网的稳定性和可靠性。
1. 引言接触网作为高速铁路供电系统的重要组成部分之一，负责向运行中的列车提供稳定和持续的电能。
而接触网中的吊弦作为连接架空电缆和承力索的关键部件，直接影响到接触网的运行状态。
吊弦的状态良好与否，不仅关乎列车的正常运行，还关系到乘客的安全。
然而，吊弦处于开放环境中，易受到风、雨、冰等天气因素的影响，往往容易出现缺陷，如断裂、松动等。
因此，准确快速地识别吊弦的缺陷，对维护接触网系统的稳定性和可靠性具有重要意义。
2. 接触网吊弦缺陷识别方法2.1 图像采集为了获取准确的吊弦图像，我们在高速铁路线路上安装了高清相机，实时监控接触网的状态。
通过高清相机捕捉到的吊弦图像能够提供足够的信息用于后续的图像处理。
2.2 图像预处理由于吊弦图像受到拍摄环境、光照条件等因素的影响，图像中可能存在一些噪声和干扰。
为了提高图像质量，我们对图像进行了预处理，包括降噪、增强和图像配准等。
2.3 特征提取在缺陷识别过程中，我们需要从图像中提取有效的特征信息。
针对吊弦的缺陷特点，我们选择了一些常用的特征例如形状、纹理、颜色等，通过图像处理算法将这些特征提取出来，用于后续的缺陷识别。
2.4 缺陷识别基于特征提取的结果，我们采用了机器学习算法进行缺陷识别。
通过构建适当的分类器，将吊弦图像分为正常和缺陷两类。
常见的机器学习算法包括支持向量机、神经网络、决策树等，我们可以根据实际情况选择合适的算法。
3. 实验与结果分析为了验证所提出的接触网吊弦缺陷识别方法的有效性，我们进行了一系列的实验。
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等 手 段 ，实 行 “ 运 行 、检 测 、维 修 ” 分 开 和 集 中修 组 南于受接 触 网背 景 复杂 、拍 摄 条件多样 等 因素影响 ， 织 模 式 Ｉ ，是 接 触 网 修 程 修 制 改 革 的核 心 ：
造 成 高 清 成像 清 晰 度存 在 差 异 ，并影 响 检 测 识 别效
置 拍 摄 冈像 具 有 如下 特 征 。
第一作 者 ：畅忠 鹏 （ １ ９ ８ ６ 一 ），男 ，助 理研 究 员 ，硕
Ｅ—ｍａ ｉ ｌ ：ｙ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｐ＠ｒ ａ ｉ ｌ ｓ ． ｃ ｎ
通 信作 者 ：张 史轩 （ １ ９ ８ ｌ 一 ），男 ，副 研究 员 ．硕 士 ～
０ 引言
接 触 网 没 备 是铁 路 基础 设施 的 重 要组 成部 分 ，
（ 简称４ Ｃ 装 置 ）是对接触 网零部 件进 行高分辨 率的成 像检测和 几何参 数测量 ２ Ｉ ０ １ ４ 年 ，中国铁路总公 司运 输 局发布 《 Ｔ Ｊ ／ Ｇ Ｄ ０ ０ ６ －２ ０ １ ４接触 网悬挂状态检测监测
（ ２ ０ １ ５ Ｙ Ｊ ０ ９ ７、２ ０ １ ５ ＹＪ ０ ９ ３）
１ ４ Ｇ 图像特征
４ Ｃ 装 置 对支持装 置 、接 触悬挂 、附加悬 挂等 区域 接 触 网零 部 件进 行 高清成 像检测 。拍 摄的 图像需要 涵 盖接 触 网零部 件 区域 ，分 辨率需 要满 足 图像 分析 的 晏 求 。具体 指标 见表 ｌ 由于接 触 网结构 的特殊性 ，４ Ｃ 装
２ ０ ｌ ２ 年 ，原铁道部 运输 局发 佰 了 《 高速 铁路供 电 果 科学评价 图像质量对检测分析 Ｔ作十分重 要：
安全检测 监测 系统 （ ６ Ｃ 系统 ）总体技 术规范 》 （ 铁运 ［ ２ ０ １ ６］１ ３ ６ 号 ），明确接触 网悬 挂状 态检测 监测装置
基 金项 目：中 间铁道 科学 研究 院科 技研 究开 发 ｉ ＿ ｆ ２ Ｊ ， ｓ ￣ 目
中图分 类号 ：Ｕ ２ ２ ５ ；Ｔ Ｐ ３ ９ １
文献 标识 码 ：Ａ
文章 编号 ：１ ０ ０ １ — ６ ８ ３ Ｘ（ ２ ０ １ ７） １ ０ － ０ ０ ５ ９ — ０ ５
ＤＯＩ ：１ Ｏ ． １ ９ ５ ４ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ － ６ ８ ３ ｘ ． ２ ０ １ ７ ． １ ０ ． ０ ５ ９
质 量的 基本 需求 ．分析接 触 网 悬挂 状 态 图像信 息稀 疏性 、无参考 性和 多背 景的特 点 ，对比研 究梯度
特征 、图像 变换域 、熵评 价 、点锐度 和二 次模糊５ 种 评价 方法 ，通过 图像数 据测 试 ，验证 了二 次运 动
模 糊算 法对接 触 网悬挂状 态 图像 清晰度评价 的有 效性 ，建议 管理 阈值设 为０ ． ３ 。 关键 词 ：接 触 网悬挂 状 态 ；检测 图像 ；清晰度评价 ；运动模 糊算 法
Ｅ一， ｈ ａ ｌ ｌ ：ｚ ｈ ａ ｎ ｇ ｗｅ ｎ ｘ ｕ ａｎ ＠ｒ ａ ｉ ｌ ｓ ． ｒ ｎ
Ｃ ＨＩ ＮＡ Ｒ Ａ ￣ＷＡＹ ２ ０１ ７ ／ １ ０
毫曼 氅
一
５ ９—
表１ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ高 清成 像 区域技 术要 求
可 以看 出大量像 素 的灰度 小于５ ０ ，
像 为黑
４ Ｃ）暂行技 术 条件 》＂ Ｉ ．明确 了４ ｃ 装置 的组成 其 良好 的运用状 态 是电力 机车 、动 车组 正常运 行及 运 装置 （ Ｃ 装置 的发展指 输组 织 畅通 的前 提 条件之 一 坚持 “ 预 防为 主 、重 检 与功能 、技 术要求 、安装 和试验 ，为４ 慎修 ” 的 ‘ 针 ，按 照 “ 定 期检 测 、状 态维 修 、寿命 管 明 了 方 向 。 理 ”的 原则 ，依 靠铁路 供 电安全检测 监测 系统 （ ６ Ｃ） ４ Ｃ 装置 通过 高清成像 对接 触 网零部 件进 行检测 ，
境背 景 ，像素数量 占图像总数量 的９ ２ ． ９ ％．不 具箭 价值 。采用ｃ ａ ｎ ｎ ｙ 算 子提取边 缘信息 ，边 缘 像素数
为１ ． ４ ３ ％。因此 ，４ Ｃ 冈像信息稀疏性 决定 ｒ 刘’ 像
度质量 的更 高要求 ：
１ ． ２ 无参考性
接触 网是 巾支持 装 置 、接 触悬 挂 、附加 悬挂 柱 、吊柱等 主要部 件组 成 不 同线 路 的接触 『 舣 ］ 结
接触 网悬挂状态检测 图像 清晰度评价 方法研 究
杨 志鹏 ，张 文 轩 ，盛 良 ，周 威
（ 中国铁道科学研究院 基础设施检测研究所 ．北京 １ ０ ０ ０ ８ １ ）
摘 要 ：接 触 网悬挂 状 态检 测 装置是 通过 高清相机 对接 触 网进 行 图像 采 集 ，分析接 触 网零部 件及 悬 挂状 态 ，用于指导接 触 网的运 行检修 。科 学 、客 观 、合 理地 评价 采集 到的 高清 图像 质 量是保 障检测
１ ． １ 信息稀疏 性
汁不 同 ，如京沪 高铁采 用ＯＣ Ｓ 一 ３ 型全 补偿弹性 链
４ Ｃ 装 置 采用 丁 、 Ｉ 摄 像 机 ，采 集 的 灰 度 图像 为黑 挂钒合 金腕 臂 ， 新高铁采用（ ） Ｃ Ｓ 一 ２ 型 补偿简单
ｒ ｊ 照 片 ，数 存 储 形 式 为 二 维 矩 阵 。 由 于 接 触 网 是 由 悬挂 钢 结构 整体 腕臂 ；相 同线 路 不 同区段 的接触
线 索 、金属 管件 、紧 Ｉ 古 １ 件等 部件组 成 体 支撑结 构 ，
构 也 有 不 同 ，如 硬 横 跨 、软 横 跨 、 区 问 支 柱 的 差
体结 构 占ｆ ｆ 】 较大 问 ，因此各零 部 件在 空间 分布离 相 同 区段不 同支 柱的接 触 网结 构 也仔在 较 大差
、同时 ，４ Ｃ 装 置受 到载 俸 散 、罔像 中 同标物 （ 接 触 网零部 件 ）在整 个图 像的 信 正 、反 定位 的腕臂不 同 息 比例 低 ， 时『 ＿ ｆ Ｉ 于 罔像 分析依 赖灰 度 变化信息 。因 运 行 状 态 的影 响 ，２ 次检 测 对 同一 对 象 的 于 ｎ 摄 也金 此 蜓降 低 Ｊ ’ 信息 的 集中性 ，形 成 ｒ４ Ｃ 图 像信息 稀疏性 罔像 的差异性 ．盘 【 １ 曲线 区段 通过 速度 不同 ．会 ｒ Ｊ ｌ 的特点 以４ （ ： 装 置扪摄 的典 型全 景照片 为例进 行分析 像角度 的差 异性 。 同一 线路 不 同支柱 腕惜结 构 尤 （ 见图 Ｉ），该 像分 辨率为６ ６ ０ ０ ｘ ４ ４ ０ ０ ，灰 度等级 性 示 例 见 冈 ３ 。 采用０ ～ ２ ５ ５ 表， ，其图像灰度分布 见冈２ 。