CN114199203B - 一种适应地铁刚性及柔性接触网的成像检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及轨道交通技术领域，公开了一种适应地铁刚性及柔性接触网的成像检测方法及装置，本申请基于包含线路接触网类型的基础数据库就能实现对柔性接触网和刚性接触网的自适应检测，对于两类接触网，检测设备自动切换对应的工作方式进行检测，因此提高了刚柔性接触网的检测效果，并且整个检测过程无需进行人工干预，所以操作更加简单方便。

Description

一种适应地铁刚性及柔性接触网的成像检测方法及装置

技术领域

本申请涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种适应地铁刚性及柔性接触网的成像检测方法及装置。

背景技术

在接触网检测领域，接触网悬挂状态检测监测装置作为对接触网零部件进行高清成像检测的关键设备，其在接触网零部件存在的松、脱、断等细微缺陷上检测所体现的优越性，得到了大家的广泛认可。接触网检测领域主要分为两大类：国家铁路接触网检测和城市轨道交通接触网检测。

国家铁路接触网均属于柔性接触网，主要采用接触网悬挂状态检测监测装置（4C）作为柔性接触网的检测设备，可清晰分辨接触网零部件的缺陷类型，已广泛应用于国家铁路接触网检测。

城市轨道交通（地铁）接触网包含柔性接触网和刚性接触网，通常地下线路多为刚性接触网，地面线路多为柔性接触网，目前采用的接触网检测方式基本上是针对刚性接触网进行设计的，仅适用于刚性接触网。而一条地铁线路通常会同时包含刚性接触网和柔性接触网，由于柔性接触网与刚性接触网在结构、高度、支撑装置以及安装环境完全不同，同一套设备很难兼顾两种不同接触网线路的检测，导致在刚性接触网检测时图像清晰，而在进入柔性接触网检测时，图像模糊、亮度偏暗以及零部件拍摄不全等，无法有效进行柔性接触网的检测。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的问题和不足，本申请旨在于提供一种同时适用于地铁刚性及柔性接触网的成像检测方法及装置，本申请可兼顾刚性接触网及柔性接触网的检测，对地铁接触网的维护及日常检测有着非常重要的意义。

为实现上述发明目的，本申请的具体技术方案如下：

一种适应刚性及柔性接触网的成像检测方法，包括以下步骤：

创建线路基础数据库，并将线路基础数据库导入综合定位系统中，所述基础数据库包括线路名称、站区区间名称、线路特征、支柱号以及公里标；

创建检测任务并输入初始参数，数据采集系统根据初始参数自动获取对应检测线路的基础数据库，所述初始参数包括起始站区区间名称、起始杆号位置、线路行别、行驶方向、结束站区区间名称以及结束杆号位置；

搭载有接触网成像检测设备的检测车沿线路行驶，综合定位系统实时获取检测车的当前里程信息并将其发送至数据采集系统；

数据采集系统根据所述当前里程信息从基础数据库中查询当前里程对应的接触网类型，接触网成像检测设备根据接触网的类型自动切换至对应的工作模式；若当前里程对应的接触网类型为刚性，检测设备保持或切换至刚性检测模式，若当前里程对应的接触网类型为柔性，检测设备保持或切换至柔性检测模式；

每获取一次检测车当前里程信息，均进行一次接触网类型判别，接触网成像检测设备根据接触网类型自动进行检测模式的保持或切换，直至检测结束。

优选地，所述实时获取检测车当前里程信息的方式包括固定频率获取以及等间距获取。

优选地，所述综合定位系统在车辆运行途中实时获取车辆的第一运行里程，同时通过安装在车辆轮轴上的速度编码器实时获取车辆当前运行速度并进行里程转换，得到车辆当前的第二运行里程，将所述第二运行里程与第一运行里程进行对比；若两者不同，则将第二运行里程校正为所述第一运行里程并输出至数据采集系统作为当前里程信息；若两者相同，则输出所述第二运行里程作为当前里程信息。

优选地，所述综合定位系统通过杆号识别结果实时获取车辆的第一运行里程，具体方式为：

获取杆号识别结果；

综合定位系统根据所述杆号识别结果从所述基础数据库中查找当前杆号对应的里程作为所述第一运行里程；

其中，所述杆号识别结果是通过杆号牌抓拍相机单元获取沿线的杆号号牌图像并采用模式识别方法提取得到。

优选地，所述基础数据库还包括设置于线路沿线的电子标签ID及其对应的里程信息；车辆运行途中，RFID电子标签阅读器获取检测线路轨道上设置的电子标签的ID信息，并将该信息发送至综合定位系统，综合定位系统在基础数据库中查找该ID信息对应的里程作为所述第一运行里程。

优选地，所述基础数据库还包括设置于地面柔性区段的支柱GPS及其对应的里程；车辆运行途中，综合定位系统通过车辆顶部设置的GPS实时获取车辆当前的GPS信息，并在基础数据库中查找该GPS信息对应的里程作为所述第一运行里程。

优选地，所述柔性检测模式包括定位点高清成像和吊弦高清成像，分别由触发电路板提供触发信号控制工业相机和补偿光源工作，其中：

所述定位点高清成像包括定位点正面抓拍相机组和定位点反面抓拍相机组，两者设置在车辆顶部且结构相同，均包括支持装置抓拍相机单元、附加悬挂抓拍相机单元、吊柱座抓拍相机单元、第一定位点抓拍相机组补偿光源以及第二定位点抓拍相机组补偿光源，第一定位点抓拍相机组补偿光源和第二定位点抓拍相机组补偿光源又分别包括一号光源和二号光源以及三号光源和四号光源；当成像检测设备处于柔性检测模式时，上述位于同一面的所有相机单元以及补偿光源同步工作以获取沿线接触网对应面的图像；

所述吊弦高清成像包括柔性吊弦抓拍相机单元、第一柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源和第二柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源；当成像检测设备处于柔性检测模式时，柔性吊弦抓拍相机单元对沿线接触网进行拍摄以获取接触网图像，而第一柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源和第二柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源两者之间循环交替工作为柔性吊弦抓拍相机单元同步补光。

优选地，所述刚性检测模式包括定位点高清成像和接触网连续录像，定位点高清成像由触发电路板提供触发信号控制工业相机和补偿光源工作，接触网连续录像由电脑主机提供触发信号控制工业相机工作，工业相机提供触发信号控制补偿光源工作，其中：

所述定位点高清成像包括对称设置在车辆顶部且结构相同的定位点正面抓拍相机组和定位点反面抓拍相机组，上述两者均包括支持装置抓拍相机单元、附加悬挂抓拍相机单元、吊柱座抓拍相机单元、第一定位点抓拍相机组补偿光源以及第二定位点抓拍相机组补偿光源，第一定位点抓拍相机组补偿光源和第二定位点抓拍相机组补偿光源又分别包括一号光源和二号光源以及三号光源和四号光源；当成像检测设备处于刚性检测模式时，位于同一面的支持装置抓拍相机单元中用于拍摄正定位支座区域、反定位支座区域和定位线夹区域的工业相机对沿线接触网进行拍摄以获取接触网对应面的图像，第二定位点抓拍相机组补偿光源中的三号光源和四号光源两者之间循环交替工作为上述工业相机同步补光，而剩余的工业相机以及第一定位点抓拍相机组补偿光源均不工作；

所述接触网连续录像包括设置在车辆顶部的录像相机单元和录像相机单元补偿光源，当成像检测设备处于刚性检测模式时，录像相机单元和录像相机单元补偿光源持续工作以获取沿线接触网图像，录像相机单元根据检测车运行速度自动调整检测帧率，并同时控制录像相机单元补偿光源同步工作。

一种适应地铁刚性及柔性接触网的成像检测装置，所述成像检测装置安装于检测车辆上，所述成像检测装置在工作时，持续判别当前接触网的类别，并根据接触网的类别自动切换工作模式，所述工作模式包括柔性检测模式和刚性检测模式；所述成像检测装置包括定位点正面抓拍相机组、定位点反面抓拍相机组、录像相机组、柔性吊弦抓拍相机组、杆号牌正面抓拍相机组、杆号牌反面抓拍相机组、定位点触发部件、柔性吊弦触发部件、触发电路板、电脑主机、显示与操作部件以及速度里程部件；

所述定位点正面抓拍相机组和定位点反面抓拍相机组设置在车辆顶部且结构相同，均包括支持装置抓拍相机单元、附加悬挂抓拍相机单元、吊柱座抓拍相机单元以及定位点抓拍相机组补偿光源；所述支持装置抓拍相机单元分别与触发电路板以及电脑主机连接，用于拍摄平腕臂绝缘子及其底座区域、斜腕臂绝缘子及其底座区域、承力索座区域、正定位支座区域、反定位支座区域、定位线夹区域以及线路两侧的支持装置；所述附加悬挂抓拍相机单元分别与触发电路板以及电脑主机连接，用于拍摄附加悬挂区域；所述吊柱座抓拍相机单元分别与触发电路板以及电脑主机连接，用于拍摄吊柱座区域；所述定位点抓拍相机组补偿光源与触发电路板连接，包括第一定位点抓拍相机组补偿光源和第二定位点抓拍相机组补偿光源，第一定位点抓拍相机组补偿光源和第二定位点抓拍相机组补偿光源又分别包括一号光源和二号光源以及三号光源和四号光源；当成像检测装置处于柔性检测模式时，上述位于同一面的所有相机单元以及补偿光源均同步工作以获取沿线接触网图像；当成像检测装置处于刚性检测模式时，位于同一面的支持装置抓拍相机单元中用于拍摄正定位支座区域、反定位支座区域和定位线夹区域的工业相机对沿线接触网进行拍摄以获取接触网图像，位于同一面的第二定位点抓拍相机组补偿光源中的三号光源和四号光源两者之间循环交替工作为上述工业相机同步补光，而剩余的工业相机以及第一定位点抓拍相机组补偿光源均不工作；

所述录像相机组设置在车辆顶部，包括录像相机单元和录像相机单元补偿光源，录像相机单元与电脑主机连接，用于对地铁沿线接触网整体进行连续录像，录像相机单元补偿光源与录像相机单元连接；当成像检测装置处于刚性检测模式时，录像相机单元和录像相机单元补偿光源持续同步工作以获取沿线接触网图像；当成像检测装置处于柔性检测模式时，录像相机单元和录像相机单元补偿光源均不工作；

所述柔性吊弦抓拍相机组设置在车辆顶部，包括柔性吊弦抓拍相机单元、第一柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源和第二柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源，柔性吊弦抓拍相机单元分别与触发电路板以及电脑主机连接，用于拍摄柔性接触网吊弦及其固定线夹，两个柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源分别与触发电路板连接；当成像检测装置处于柔性检测模式时，柔性吊弦抓拍相机单元对沿线接触网进行拍摄以获取接触网图像，而第一柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源和第二柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源两者之间循环交替工作为柔性吊弦抓拍相机单元同步补光；当成像检测装置处于刚性检测模式时，柔性吊弦抓拍相机单元、第一柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源和第二柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源均不工作；

所述杆号牌正面抓拍相机组和杆号牌反面抓拍相机组设置在车辆顶部，均包括杆号牌抓拍相机单元，杆号牌抓拍相机单元与触发电路板以及电脑主机连接，在整个检测过程中对沿线的路杆号牌进行拍摄以获取路杆号牌图像；

所述定位点触发部件设置在车辆顶部，与电脑主机连接，用于对检测线路沿线的支柱进行识别并判断成像检测装置是否到达对应的接触网抓拍定位点，同时向电脑主机发送触发信号；

所述柔性吊弦触发部件设置在车辆顶部，与电脑主机连接，用于对检测线路沿线的吊弦进行识别并判断成像检测装置是否到达对应的柔性吊弦抓拍定位点，同时向电脑主机发送触发信号；

所述触发电路板设置在车辆顶部，与电脑主机连接，用于接收电脑主机发出的触发指令，从而控制定位点正面抓拍相机组、定位点反面抓拍相机组以及柔性吊弦抓拍相机组工作；

所述电脑主机用于接收定位点触发部件以及柔性吊弦触发部件发送的触发信号并向位于车辆顶部的触发电路板发送触发指令，接收定位点正面抓拍相机组、定位点反面抓拍相机组、录像相机组、柔性吊弦抓拍相机组、杆号牌正面抓拍相机组以及杆号牌反面抓拍相机组发送的图像数据并进行图像处理，接收速度里程部件发送的车辆速度信息和里程信息并进行定位校正，以及通过显示与操作部件实现与操作人员的人机信息交互。

所述显示与操作部件用于实现操作人员与电脑主机之间的人机信息交互；

所述速度里程部件包括速度编码器、GPS、RFID电子标签阅读器以及综合定位板，速度编码器设置在车辆轮轴上并与综合定位板连接，用于实时获取车辆当前的运行速度并将速度信息发送至综合定位板；所述GPS设置在车辆顶部并与电脑主机连接，用于接收GPS信号并发送至电脑主机；所述RFID电子标签阅读器设置在车辆底部并与电脑主机连接，用于接收检测线路轨道上电子标签的信息并发送至电脑主机；所述综合定位板设置在车辆内的机柜中，与电脑主机连接，用于向电脑主机发送车辆的速度信息。

本申请的有益效果：

（1）本申请基于包含线路接触网类型的基础数据库实现对柔性接触网和刚性接触网的自适应检测，对于两类接触网，成像检测设备自动切换对应的工作方式进行检测，因此提高了刚柔性接触网的检测效果，并且整个检测过程无需进行人工干预，所以操作更加简单方便。

（2）本申请的成像检测设备根据接触网的刚柔性自适应调整相应的工作模式进行检测，因此可有效降低无效数据的产生，提高后期图像的分析效率，同时对检测主机的性能要求也较低，更加经济适用。

（3）本申请根据接触网的结构特征配置了不同的抓拍相机组，因此可以实现接触网零部件的全覆盖高清成像抓拍，检测效果更好。

（4）本申请根据接触网的结构特征配置了不同的补偿光源，在检测刚性接触网时，采用光源交替循环工作，因此能够降低设备的整体功耗，同时还能避免隧道内图像过度曝光，从而提高了图像的成像质量；更进一步地，交替循环的工作模式还可以降低补偿光源的工作频率，从而提高光源的使用寿命。

（5）检测车运行过程中主要依赖综合定位系统提供实时定位信息，定位信息与检测数据进行关联匹配，实现数据一杆一档存储。当定位信息不准或者传输存在延时，则会导致实际的检测数据与线路信息关联错误，从而造成定位不准，影响后期数据分析。因此，本申请采用了多种途径进行综合定位校正，有效提高了检测时的定位精度，确保了成像检测设备刚柔性工作模式自动切换的准确性。

（6）本申请中的补偿光源通过相应的光源安装座设置在检测车顶部，并且能够在车辆顶部转动从而调整其偏转角度，因此能够更好的为工业相机进行补光。

（7）本申请中的工业相机通过相应的相机安装座设置在检测车顶部，并且能够在车辆顶部转动从而调整其偏转角度，因此能够更好的对沿线的接触网进行成像采集。

附图说明

本申请的前述和下文具体描述在结合以下附图阅读时变得更清楚，附图中：

图1为本申请成像检测设备工作流程图；

图2为本申请线路基础数据库示意图；

图3为本申请成像检测装置结构框图；

图4为本申请检测车结构示意图；

图5为本申请成像检测装置安装布局图；

图6为本申请定位点正面抓拍相机组布局结构示意图；

图7为本申请定位点正面抓拍相机组安装结构示意图;

图8为本申请录像相机组及柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源安装结构式示意图；

图9为本申请柔性吊弦抓拍相机单元安装结构示意图。

附图中：

1、定位点正面抓拍相机组；2、定位点反面抓拍相机组；3、录像相机组；4、柔性吊弦抓拍相机组；5、杆号牌正面抓拍相机组；6、杆号牌反面抓拍相机组；7、定位点触发部件；8、柔性吊弦触发部件；9、触发电路板；10、电脑主机；11、显示与操作部件；12、速度里程部件；13、支持装置抓拍相机单元；14、附加悬挂抓拍相机单元；15、吊柱座抓拍相机单元；16、定位点抓拍相机组补偿光源；17、底座、18、基座；19、转轴；20、弧形滑槽；21、锁定螺栓；31、录像相机单元；32、录像相机单元补偿光源；41、柔性吊弦抓拍相机单元；42、第一柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源；43、第二柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源；51、杆号牌抓拍相机单元；121、速度编码器；122、GPS；123、RFID电子标签阅读器；161、第一定位点抓拍相机组补偿光源；162、第二定位点抓拍相机组补偿光源；1611、一号光源；1612、二号光源；1621、三号光源；1622、四号光源。

具体实施方式

下面通过几个具体的实施例来进一步说明实现本申请发明目的技术方案，需要说明的是，本申请要求保护的技术方案包括但不限于以下实施例。

实施例1

本实施例公开了一种适应地铁刚性及柔性接触网的成像检测方法，可应用于任何一条地铁线路，能同时兼顾刚性接触网及柔性接触网的检测，对地铁接触网的维护及日常检测有着非常重要的意义。本方法主要依靠检测车辆上设置的接触网成像检测设备实现对接触网的成像检测，检测设备软、硬件结合，硬件部分包括一套成像检测装置，软件部分主要包括综合定位系统以及数据采集系统，参照说明书附图1，检测设备启动时，需要设置初始参数，然后根据初始参数读取检测线路的基础数据库，最终根据基础数据库中的线路特征确定设备的工作模式，检测设备在整个工作过程中，根据检测线路的特征不断的切换对应的工作模式。具体操作如下：

创建线路基础数据库，并将线路基础数据库导入综合定位系统中，参照说明书附图2，所述基础数据库包括线路名称、站区区间名称、线路特征、支柱号以及公里标；

创建检测任务并输入初始参数，数据采集系统根据初始参数自动获取对应检测线路的基础数据库，所述初始参数包括起始站区区间名称、起始杆号位置、线路行别、行驶方向、结束站区区间名称以及结束杆号位置；检测任务建立后，需查看各软件与对应的硬件设备是否连接正常，确认正常后，再开始检测；

搭载有接触网成像检测设备的检测车沿线路行驶，综合定位系统实时获取检测车的当前里程信息并将其发送至数据采集系统；

数据采集系统根据所述当前里程信息从基础数据库中查询当前里程对应的线路特征信息，当前里程即公里标，线路特征即接触网类型，接触网成像检测设备根据接触网的类型自动切换至对应的检测模式；若当前里程对应的接触网类型为刚性接触网，检测设备保持或切换至刚性检测模式，若当前里程对应的接触网类型为柔性接触网，检测设备保持或切换至柔性检测模式；

数据采集系统每获取一次检测车当前里程信息后，均进行一次接触网类型的判别，接触网成像检测设备根据当前接触网的类型自动进行检测模式的保持或切换，直至检测结束。

本申请基于包含线路接触网类型的基础数据库就能实现对柔性接触网和刚性接触网的自适应检测，对于两类接触网，成像检测设备自动切换对应的工作方式进行检测，因此提高了接触网的检测效果，能同时兼顾刚性接触网及柔性接触网的检测，对地铁接触网的维护及日常检测有着非常重要的意义，并且整个检测过程无需进行人工干预，所以整个过程操作更加简单方便。

实施例2

本实施例公开了一种适应地铁刚性及柔性接触网的成像检测方法，在实施例1的基础上，综合定位系统与数据采集系统之间的通讯主要采用TCP协议进行数据传输，数据传输方法主要分为固定频率发送和等空间间距发送两种方式，也就是说，数据采集系统实时获取检测车当前里程信息的方式为固定频率获取或等间距获取。

固定频率获取：

综合定位系统将检测车当前里程信息以固定频率不断的发送给数据采集系统，该频率可根据实际的检测线路进行设置，发送频率通常设置为20HZ（即每秒中发送20次里程定位信息），最高发送频率可达100HZ。固定频率发送多适用于检测速度恒定的场合。

等间距获取：

综合定位系统通将检测车当前里程信息以等间距的方式发送给数据采集系统，发送频率根据检测速度自行调整，通常设置为间隔200mm发送一次当前里程信息。

成像检测设备在运行途中，综合定位系统根据检测速度进行计算，间隔一定距离即向数据采集系统发送一次里程信息，速度越快信息发送越频繁，反之就越慢。因此，等间距发送多适用于检测速度变化较频繁的场合。

因此，在本申请中，由于地铁检测时，速度变换相对比较频繁，在区间运行速度较快，在站场运行速度较慢，所以，采用等间距发送里程定位信息更加合理。

进一步地，由于成像检测设备在运行过程中，主要依赖于综合定位系统提供实时的定位信息（主要包括当前的运行速度和线路里程信息），并与检测数据进行关联匹配，实现数据一杆一档存储。定位信息不准或传输存在延时，会导致实际的检测数据与线路信息关联错误，造成定位不准，影响后期数据分析。如果定位误差刚好位于刚柔切换位置，则会导致判断错误：定位信息显示刚性线路而实际为柔性线路，亦或定位信息显示柔性线路而实际为刚性线路。

因此，综合定位系统是实现设备对应功能的关键因素，为保证综合定位系统的准确性，我们采用了多种途径进行定位校正。

在检测前，采用以下手段进行定位校正：

首先，在设备检测运行前对速度进行了设定。检测设备通常安装于检测车上，设备检测速度（即综合定位系统提供的速度）必须与检测车实际速度相同，设备调试时需要反复修正综合定位系统速度使之与检测车实际运行速度相同。

其次，还对基础数据库进行了定位。基础数据库是整个设备的检测依据，检测数据里程信息均来源于基础数据库。基础数据库前期通常来源于设计图纸，但由于在实际建设过程中存在改动，往往与实际线路存在一定差异，因此，设备在前期调试过程中需要根据实际检测线路不断修正基础数据库，已提高定位信息准确性。

当上述调试完成后，即可开始检测。在检测过程中，综合定位系统在车辆运行途中实时获取车辆的第一运行里程，同时通过安装在车辆轮轴上的速度编码器111实时获取车辆当前运行速度并进行里程转换，得到车辆当前的第二运行里程，将所述第二运行里程与第一运行里程进行对比；若两者不同，则将第二运行里程校正为所述第一运行里程并输出至数据采集系统作为当前里程信息；若两者相同，则输出所述第二运行里程至数据采集系统作为当前里程信息。

进一步地，为了提高检测设备定位信息的准确性，采用了多种途径进行定位校正，具体如下：

（1）杆号智能识别校正

所述综合定位系统通过杆号识别结果实时获取车辆的实际运行里程，具体方式为：

获取杆号识别结果；

综合定位系统根据所述杆号识别结果从所述基础数据库中查找当前杆号对应的里程作为所述第一运行里程；

其中，所述杆号识别结果是通过杆号抓拍相机单元51获取沿线的杆号号牌图像并采用模式识别方法提取得到。

成像检测设备中包括有杆号牌抓拍相机单元51，杆号牌抓拍相机单元51主要用于确定当前抓拍图片的位置信息，通过杆号智能识别提取杆号图片里面的杆号牌信息，在实际运用过程中，需要提前将杆号牌提前录入基础数据库对应的里程信息中。车辆在运行途中，杆号牌抓拍相机单元51不断对检测线路上的杆号牌区域进行拍照，杆号智能识别提取抓拍相片里的杆号牌信息，并将该信息发送至综合定位系统，综合定位系统在基础数据库中查找该杆号信息对应的里程作为第一运行里程，然后将车辆当前的第二运行里程与该第一运行里程进行对比；若两者不同，则将第二运行里程自动校正至杆号信息对应的第一运行里程，并将第一运行里程输出至数据采集系统作为当前里程信息；若两者相同，则不进行校正，直接将第二运行里程输出至数据采集系统作为当前里程信息。

（2）电子标签校正

在创建基础数据库时，还会在基础数据库中提前录入线路沿线设置的电子标签的ID号及其对应的里程信息；车辆底部设置有RFID电子标签阅读器123，地铁线路上每隔1公里会安装一个电子标签 ，每个电子标签都有对应的ID号。车辆运行途中，当车辆经过检测线路轨道上设置的电子标签时，车辆底部的RFID电子标签阅读器123获取电子标签的ID信息，并将该信息发送至综合定位系统，综合定位系统在基础数据库中查找该ID信息对应的里程作为第一运行里程，然后将车辆当前的第二运行里程与该第一运行里程进行对比；若两者不同，则将第二运行里程自动校正至电子标签ID信息对应的第一运行里程，并将第一运行里程输出至数据采集系统作为当前里程信息；若两者相同，则不进行校正，直接将第二运行里程输出至数据采集系统作为当前里程信息。

（3）GPS定位校正

在创建基础数据库时，还会在基础数据库中提前录入地面柔性区段的支柱GPS及其对应的里程信息，GPS定位主要应用于地面柔性接触网区段（隧道内无法获取GPS信号），检测车顶部设置有GPS122。车辆运行途中，综合定位系统通过顶部设置的GPS122实时获取车辆当前的GPS信息，并在基础数据库中查找该GPS信息对应的里程作为所述第一运行里程；若两者不同，则将第二运行里程自动校正至GPS信息对应的第一运行里程，并将第一运行里程输出至数据采集系统作为当前里程信息；若两者相同，则不进行校正，直接将第二运行里程输出至数据采集系统作为当前里程信息。

（4）人工校正

人工校正根据检测数据杆号牌信息或外部公里标信息进行手动校正定位里程信息，主要在上述三种校正方式出现问题时使用，成像检测设备正常工作时很少使用。

数据采集系统获取到综合定位系统发送的检测车的当前里程信息后，将上述里程信息在基础数据库中找到对应的公里标，然后根据公里标信息得到相应的线路特征信息，检测设备根据线路特征信息中接触网的类别即可自动切换至对应的检测模式。本申请通过采用不同的方案来校正综合定位系统，因此，可将设备检测时的定位误差降低在1米以内，从而有效保证设备刚柔性工作模式切换的准确性。

进一步地，在本实施例中，所述柔性检测模式包括定位点高清成像和吊弦高清成像，分别由触发电路板9提供触发信号控制相机和补偿光源工作，其中：

所述定位点高清成像包括定位点正面抓拍相机组1和定位点反面抓拍相机组2，两者设置在车辆顶部且结构相同，均包括支持装置抓拍相机单元13、附加悬挂抓拍相机单元14、吊柱座抓拍相机单元15、第一定位点抓拍相机组补偿光源161以及第二定位点抓拍相机组补偿光源162，第一定位点抓拍相机组补偿光源161和第二定位点抓拍相机组补偿光源162又分别包括一号光源1611和二号光源1612以及三号光源1621和四号光源1622；当成像检测设备处于柔性检测模式时，上述位于同一面的所有相机单元以及补偿光源均同步工作以获取沿线接触网对应面的图像。当列车运行至接触网正面抓拍定位点或反面抓拍定位点时，触发电路板9提供触发信号控制对应面的支持装置抓拍相机单元13、附加悬挂抓拍相机单元14、吊柱座抓拍相机单元15、第一定位点抓拍相机组补偿光源161以及第二定位点抓拍相机组补偿光源162同步工作，拍摄完毕后，上述相机单元中的工业相机以及两个补偿光源即停止工作并将拍摄的照片传输至列车内的电脑主机中，等列车运行至下一柔性接触网正面抓拍定位点或反面抓拍定位点时，位于对应面的上述相机单元中的工业相机以及两个补偿光源又接收触发信号开始工作。

所述吊弦高清成像包括柔性吊弦抓拍相机单元41、第一柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源42和第二柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源43，当成像检测设备处于柔性检测模式时，柔性吊弦抓拍相机单元41对沿线接触网进行拍摄以获取接触网图像，而第一柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源42和第二柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源43两者之间循环交替工作为柔性吊弦抓拍相机单元41同步补光；当成像检测设备处于刚性检测模式时，柔性吊弦抓拍相机单元41、第一柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源42和第二柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源43均不工作。当列车运行至柔性吊弦抓拍定位点时，触发电路板9发送触发信号从而控制柔性吊弦抓拍相机单元41以及第一柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源42同步工作，拍摄结束后，柔性吊弦抓拍相机单元41以及第一柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源42即停止工作，并将所拍摄的图片传输至检测车内的电脑主机中，当检测车运行至下一柔性吊弦抓拍定位点时，触发电路板9发送触发信号从而控制柔性吊弦抓拍相机单元41以及第二柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源43同步工作，拍摄结束后，柔性吊弦抓拍相机单元41以及第二柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源43即停止工作，并将所拍摄的图片传输至检测车内的电脑主机中，如此往复循环。

进一步地，所述刚性检测模式包括定位点高清成像和接触网连续录像，定位点高清成像由触发电路板9提供触发信号控制相机和补偿光源工作，接触网连续录像由电脑主机10提供触发信号控制相机工作，相机又提供触发信号控制对应的补偿光源工作，其中：

所述定位点高清成像包括对称设置在车辆顶部且结构相同的定位点正面抓拍相机组1和定位点反面抓拍相机组2，上述两者均包括支持装置抓拍相机单元13、附加悬挂抓拍相机单元14、吊柱座抓拍相机单元15、第一定位点抓拍相机组补偿光源161以及第二定位点抓拍相机组补偿光源162，第一定位点抓拍相机组补偿光源161和第二定位点抓拍相机组补偿光源162又分别包括一号光源1611和二号光源1612以及三号光源1621和四号光源1622；当成像检测设备处于刚性检测模式时，位于同一面的支持装置抓拍相机单元13中用于拍摄正定位支座区域、反定位支座区域和定位线夹区域的工业相机对沿线接触网进行拍摄以获取接触网对应面的图像，位于同一面的第二定位点抓拍相机组补偿光源162中的三号光源1621和四号光源1622两者之间循环交替工作为上述工业相机同步补光，而剩余的工业相机以及第一定位点抓拍相机组补偿光源161均不工作。当列车运行至接触网正面抓拍定位点或反面抓拍定位点时，触发电路板9提供触发信号控制位于对应面的支持装置抓拍相机单元13 中用于拍摄正定位支座区域、反定位支座区域和定位线夹区域的工业相机对沿线接触网进行拍摄以获取接触网图像，并同时对应面的控制三号光源1621同步工作进行补光，拍摄完毕后，上述相机单元中的工业相机以及三号光源1621光源即停止工作并将拍摄的照片传输至列车内的电脑主机中，等列车运行至下一刚性接触网的正面抓拍定位点或反面抓拍定位点时，位于对应面的上述工业相机以及四号光源1622接收触发信号开始工作，如此交往复循环；

所述接触网连续录像包括设置在车辆顶部的录像相机单元31和录像相机单元补偿光源32，当成像检测设备处于刚性检测模式时，录像相机单元31和录像相机单元补偿光源32均持续工作以获取沿线接触网图像，录像相机单元31根据检测车运行速度自动调整检测帧率，并同时控制录像相机单元补偿光源32同步工作；当成像检测设备处于柔性检测模式时，录像相机单元31和录像相机单元补偿光源32均不工作；录像相机单元31和录像相机单元补偿光源32在刚性检测模式下均持续不间断的对接触网进行录像，直至检测设备切换至柔性检测模式后，才停止工作。

由于在刚性接触网结构中，定位点的间距大概8米一个，因此，在检测车辆高速运行时，对相机以及光源的检测频率要求很高，由于定位点采用的HID光源，其工作频率较低，长时间高频率工作会导致使用寿命降低甚至被损坏，所以，在刚性接触网结构中，第二定位点抓拍相机组补偿光源中的三号光源和四号光源交替循环工作不仅能够降低设备的整体功耗，同时还能避免隧道内图像过度曝光，从而提高了图像的成像质量，更进一步地，交替循环的工作模式还可以降低补偿光源的工作频率，从而提高光源的使用寿命。

实施例3

本实施例公开了一种适应地铁刚性及柔性接触网的成像检测装置，所述成像检测装置安装在检测车辆上。成像检测装置在工作时，根据沿线接触网的类型不同，一共有两种工作模式，其中一种为柔性检测模式，另外一种为刚性检测模式，若当前检测的接触网为柔性接触网，则装置处于柔性检测模式，若当前检测的接触网为刚性接触网，则装置处于刚性检测模式。在整个线路检测过程中，成像检测装置会不断的判别当前接触网的类型，并根据接触网的类型自动切换工作模式。参照说明书附图3、图4和图5，成像检测装置主要包括定位点正面抓拍相机组1、定位点反面抓拍相机组2、录像相机组3、柔性吊弦抓拍相机组4、杆号牌正面抓拍相机组5、杆号牌反面抓拍相机组6、定位点触发部件7、柔性吊弦触发部件8、触发电路板9、电脑主机10、显示与操作部件11以及速度里程部件12，其中：

所述定位点正面抓拍相机组1和定位点反面抓拍相机组2设置在车辆顶部且结构相同，均包括支持装置抓拍相机单元13、附加悬挂抓拍相机单元14、吊柱座抓拍相机单元15以及定位点抓拍相机组补偿光源16；所述支持装置抓拍相机单元13分别与触发电路板9以及电脑主机10连接，用于拍摄平腕臂绝缘子及其底座区域、斜腕臂绝缘子及其底座区域、承力索座区域、正定位支座区域、反定位支座区域、定位线夹区域以及线路两侧的支持装置；所述附加悬挂抓拍相机单元14分别与触发电路板9以及电脑主机10连接，用于拍摄附加悬挂区域；所述吊柱座抓拍相机单元15分别与触发电路板9以及电脑主机10连接，用于拍摄吊柱座区域；所述定位点抓拍相机组补偿光源16与触发电路板9连接，包括第一定位点抓拍相机组补偿光源161和第二定位点抓拍相机组补偿光源162，第一定位点抓拍相机组补偿光源161和第二定位点抓拍相机组补偿光源162又分别包括一号光源1611和二号光源1612以及三号光源1621和四号光源1622；当成像检测装置处于柔性检测模式时，上述对应面的所有相机单元以及第一定位点抓拍相机组补偿光源161和第二定位点抓拍相机组补偿光源162均同步工作以获取沿线接触网图像；当成像检测装置处于刚性检测模式时，对应面的支持装置抓拍相机单元13中用于拍摄正定位支座区域、反定位支座区域和定位线夹区域的工业相机对沿线接触网进行拍摄以获取接触网图像，对应面的第二定位点抓拍相机组补偿光源162中的三号光源1621和四号光源1622两者之间循环交替工作为上述工业相机同步补光，而剩余的工业相机以及第一定位点抓拍相机组补偿光源161均不工作；

所述录像相机组3设置在车辆顶部，包括录像相机单元31和录像相机单元补偿光源32，录像相机单元31与电脑主机10连接，用于对地铁沿线接触网整体进行连续录像，录像相机单元补偿光源32与录像相机单元31连接；当成像检测设备处于刚性检测模式时，录像相机单元31和录像相机单元补偿光源32持续同步工作以获取沿线接触网图像；当成像检测设备处于柔性检测模式时，录像相机单元31和录像相机单元补偿光源32均不工作；

所述柔性吊弦抓拍相机组4设置在车辆顶部，包括柔性吊弦抓拍相机单元41、第一柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源42以及第二柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源43，柔性吊弦抓拍相机单元41分别与触发电路板9以及电脑主机10连接，用于拍摄柔性接触网吊弦及其固定线夹，两个柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源分别与触发电路板9连接；当成像检测设备处于柔性检测模式时，柔性吊弦抓拍相机单元41对沿线接触网进行拍摄以获取接触网图像，而第一柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源42和第二柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源43两者之间循环交替工作为柔性吊弦抓拍相机单元41同步补光；当成像检测设备处于刚性检测模式时，柔性吊弦抓拍相机单元41、第一柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源42和第二柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源43均不工作；

所述杆号牌正面抓拍相机组5和杆号牌反面抓拍相机组6设置在车辆顶部，均包括杆号牌抓拍相机单元51，杆号牌抓拍相机单元51与触发电路板9以及电脑主机10连接，在整个检测过程中对沿线的杆号牌进行拍摄以获取杆号牌图像；当车辆运行至接触网的正面或反面抓拍定位点时，位于正面或反面的杆号牌抓拍相机单元51对杆号牌进行拍摄，拍摄完毕后，停止工作并将图像数据传输至电脑主机10中，当运行至下一接触网的正面或反面抓拍定位点时，对应面的杆号牌抓拍相机单元51又开始工作；

所述定位点触发部件7设置在车辆顶部，与电脑主机10连接，用于对检测线路沿线的支柱进行识别并判断成像检测装置是否到达对应的接触网抓拍定位点，同时向电脑主机9发送触发信号，所述接触网抓拍定位点包括正面抓拍定位点和反面抓拍定位点；

所述柔性吊弦触发部件8设置在车辆顶部，与电脑主机10连接，用于对检测线路沿线的吊弦进行识别并判断成像检测装置是否到达对应的柔性吊弦抓拍定位点，同时向电脑主机10发送触发信号；

所述触发电路板9设置在车辆顶部，与电脑主机9连接，用于接收电脑主机10发出的触发指令，从而控制定位点正面抓拍相机组1、定位点反面抓拍相机组2以及柔性吊弦抓拍相机组4工作；

所述电脑主机10用于接收定位点触发部件7以及柔性吊弦触发部件8发送的触发信号并向位于车辆顶部的触发电路板9发送触发指令，接收定位点正面抓拍相机组1、定位点反面抓拍相机组2、录像相机组3、柔性吊弦抓拍相机组4、杆号牌正面抓拍相机组5以及杆号牌反面抓拍相机组6发送的图像数据并进行图像处理，接收速度里程部件12发送的车辆速度信息和里程信息并进行定位校正，以及通过显示与操作部件11实现与操作人员的人机信息交互；

所述显示与操作部件11用于实现操作人员与电脑主机10之间的人机信息交互；

所述速度里程部件12包括速度编码器121、GPS122、RFID电子标签阅读器123以及综合定位板，速度编码器121设置在车辆轮轴上并与综合定位板连接，用于实时获取车辆当前的运行速度并将速度信息发送至综合定位板；所述GPS122设置在车辆顶部并与电脑主机10连接，用于接收GPS信号并发送至电脑主机10；所述RFID电子标签阅读器123设置在车辆底部并与电脑主机10连接，用于接收检测线路轨道上电子标签的信息并发送至电脑主机10；所述综合定位板设置在车辆内的机柜中，与电脑主机10连接，用于向电脑主机10发送车辆的速度信息。

进一步地，参照说明书附图6，所述支持装置抓拍相机单元13由9台高清工业相机构成，其中8台用于对平腕臂绝缘子及其底座区域、斜腕臂绝缘子及其底座区域、承力索座区域、正定位支座区域、反定位支座区域以及定位线夹区域进行高清抓拍，剩下的1台用于对线路的支持装置进行全景拍摄；参照说明书附图6，所述附加悬挂抓拍相机单元14由2台高清工业相机构成；参照说明书附图6，所述吊柱座抓拍相机单元15由2台高清工业相机构成；参照说明书附图5，所述杆号抓拍相机单元51包括1台高清工业相机；参照说明书附5，所述录像相机单元31由2台连续录像相机构成，对称分布在车辆顶部的左右两侧；参照说明书附图5，所述柔性吊弦抓拍相机单元51由4台高清工业相机构成，两两一组，分布在车辆顶部的左右两侧，其中2台相机从左右两侧对吊弦接触线线夹进行抓拍，另外2台相机从左右两侧对吊弦承力索线夹进行抓拍。

进一步的，所述支持装置抓拍相机单元13的高清工业相机、附加悬挂抓拍相机单元14的高清工业相机、吊柱座抓拍相机单元15的高清工业相机以及柔性吊弦抓拍相机单元41的高清工业相机的成像分辨率均不低于2500万像素，所述杆号抓拍相机单元51的高清工业相机以及录像相机单元31的工业相机成像分辨率不低于500万像素。

进一步地，参照说明书附图7、图8和图9，上述工业相机均通过相机安装座设置在车辆顶部，相机安装座有两种结构形式，其中A类相机安装座包括底座和与底座转动连接的基座，基座为一个活动部件，可相对于底座转动，工业相机设置在基座上，基座通过转轴与底座转动连接，基座的左右两侧分别设置有弧形滑槽，弧形滑槽内对应设置有锁定螺栓，当拧紧基座上锁定螺栓的螺母时，基座可相对于底座转动，因此，工业相机也一起跟随基座转动，而当拧紧螺母时，基座被固定；进一步地，底座上也设置有弧形滑槽，弧形滑槽内同样设置有锁定螺栓，旋松底座上锁定螺栓的螺母时，整个底座可在车辆顶部转动，拧紧螺母后，底座即被固定。在本申请中，支持装置抓拍相机单元、附加悬挂抓拍相机单元、吊柱座抓拍相机单元、杆号抓拍相机单元以及柔性吊弦抓拍相机单元中的工业相机均用过A类相机安装座设置在车辆顶部。

另外一种则是B类相机安装座，B类相机安装座包括底座，底座的左右两侧设置有转轴孔，转轴孔设置的转轴，工业相机直接通过转轴与底座转动连接，并且底座的上部左右两侧分别设置有弧形滑槽，锁定螺栓的一端与工业相机连接，另一端贯穿所述弧形滑槽，拧紧底座上部锁定螺栓的螺母时，工业相机被固定，而当旋松螺母时，工业相机又可以相对于底座进行转动，从而调整角度；进一步地，底座的底部也设置弧形滑槽，弧形滑槽内同样对应设置有锁定螺栓，旋松底座底部锁定螺栓的螺母时，整个底座可在车辆顶部转动，拧紧螺母后，底座即被固定。在本申请中，录像相机单元中的工业相机通过B类相机安装座设置在车辆顶部。

进一步的，参照说明书附图5，定位点抓拍相机组补偿光源由8台HID光源构成，其中4台为第一定位点抓拍相机组补偿光源161，第一定位点抓拍相机组补偿光源161中的4台光源又两两一组分为一号光源1611和二号光源1612，剩下的4台为第二定位点抓拍相机组补偿光源162，同样的，第二定位点抓拍相机组补偿光源162中的4台光源又两两一组分为三号光源1621和四号光源1622；所述录像相机单元补偿光源32由4台LED光源构成，两两一组，对称分布在车顶的左右两侧；所述第一柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源42由对称分布在车辆顶部左右两侧的两台HID光源构成，同样的第二柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源43也是由对称分布在车辆顶部左右两侧的两台HID光源构成。

进一步地，参照说明书附图7和图8，所述光源均通过光源安装座设置在车辆顶部，光源安装座也有两种结构形式，其中A类光源安装座包括底座，光源通过锁定螺栓与底座相对固定连接，而底座的底部设置有弧形滑槽，弧形滑槽内同样设置有锁定螺栓，当旋松底座底部弧形滑槽内的锁定螺栓的螺母时，整个底座可在车辆顶部转动，光源跟随底座一起转动，而当拧紧螺母后，底座即被固定。在本申请中，第一定位点抓拍相机组补偿光源、第二定位点抓拍相机组补偿光源、第一柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源以及第二柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源通过A类光源安装座设置在车辆顶部。

B类光源安装座包括底座，光源通过转轴与底座转动连接，底座的上部左右两侧设置有弧形滑槽，弧形滑槽内设置有锁定螺栓，锁定螺栓的一端与光源连接，当拧紧底座上部锁定螺栓的螺母时，光源即被固定，而当旋松螺母时，光源可相对于底座转动从而调整其角度；进一步地，底座的底部同样也设置有弧形滑槽，而弧形滑槽内同样设置有锁定螺栓，当旋松底座底部的锁定螺栓时，光源整体跟随底座在车辆顶部转动，而当拧紧螺母后，底座即被固定。在本申请中，录像相机单元补偿光源通过B类光源安装座设置在车辆顶部。

本申请中各个相机单元中的工业相机在初始安装时，通过安装座左右旋转一定角度，旋转角度后就保持固定不变，并且各个相机之间互不干扰。

本申请中的HID光源以及LED光源在安装时，也应该相互之间互不干扰。

装置整体工作原理：

成像检测装置设置在检测车辆上，车辆启动运行时带着检测装置前进，成像检测装置的工作模式分为两种，即：柔性检测模式和刚性检测模式，如果当前的接触网为柔性接触网时，成像检测装置处于柔性工作模式；如果当前的接触网为刚性接触网时，成像检测装置则处于刚性工作模式。成像检测装置在整个工作过程中，会不断的判别当前接触网的类型，并根据接触网的类型自动切换工作模式。具体的：

在整个成像检测过程中，设置在车辆轮轴上的速度编码器实时获取车辆的当前运行速度并将上述速度信息发送至综合定位板，综合定位板又将上述速度信息发送至电脑主机，电脑主机根据接收的速度信息进行里程转换，计算出车辆当前的第二运行里程；进一步地，车辆在运行过程中，通过杆号识别技术、RFID电子标签技术以及GPS定位技术获取车辆对应的定位信息，电脑主机接收上述定位信息后，在其内部存储的线路基础数据库中进行关联匹配，得到车辆当前的第一运行里程，然后将第二运行里程与第一运行里程进行对比，若两者相同，则不对第二运行里程进行校正，若两者不同，则需要将第二运行里程校正至第一运行里程，最后电脑主机根据车辆的实际运行里程信息在内部存储的基础数据库中再一次进行关联匹配，得到当前接触网的类别，最终成像检测装置根据当前接触网的类别保持或自动切至对应的工作模式。

柔性检测模式：

当定位点触发部件检测到装置运行至接触网的正面抓拍定位点时，发送相应的触发信号给电脑主机，电脑主机像触发电路板发送触发指令，从而控制位于正面的支持装置抓拍相机单元、附加悬挂抓拍相机单元、吊柱座抓拍相机单元、杆号抓拍相机单元、第一定位点抓拍相机组补偿光源以及第二定位点抓拍相机组补偿光源同步工作，对接触网进行成像抓拍，拍摄完毕后，上述相机单元中的工业相机以及第一定位点抓拍相机组补偿光源以及第二定位点抓拍相机组补偿光源即停止工作；当定位点触发部件检测到装置运行至接触网的反面抓拍定位点时，反面的相机单元以及补偿光源的工作方式与上述正面抓拍定位点相同；当柔性吊弦触发部件检测到装置运行至相应的柔性吊弦抓拍定位点时，其发送触发信号给电脑主机，电脑主机像触发电路板发送触发指令，从而控制柔性吊弦抓拍相机单元工作，而第一柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源和第二柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源则在触发电路板的作用下，交替循环工作，拍摄完毕后，柔性吊弦抓拍相机单元以及第一或第二柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源即停止工作；进一步地，上述相机单元中的工业相机在完成拍摄后，均将所拍摄的图像数据发送至电脑主机中，电脑主机接收上述图像数据并进行检测分析。

刚性检测模式：

在刚性接触网结构中，定位点零部件可配置大分辨率相机进行高清成像抓拍，然而在两个定位点之间还存在许多其他零部件结构，例如，汇流排中间接头、绝缘锚段关节以及分段绝缘器等，这部分零件是无法用定位点抓拍相机组进行拍摄的，并且各零部件的特征点也不同，无法通过出发模块进行精准定位，因此，配置了录像相机组对这些区段进行无间隔连续抓拍，在整个刚性接触网结构中，录像相机单元以及录像相机单元补偿光源一直处于不间断的工作状态，直至成像检测装置切换至柔性检测模式时，才停止工作；录像相机单元分别从接触网的左右两侧对接触网进行持续抓拍录像，检测帧率根据检测车辆运行速度进行自动调整，同时相机输出触发信号控制对应的补偿光源进行同步补光，每台相机控制两台LED光源同步工作；进一步地，当定位点触发部件检测到装置运行至接触网的正面抓拍定位点时，发送相应的触发信号给电脑主机，电脑主机像触发电路板发送触发指令，从而控制位于正面的杆号抓拍相机单元以及支持装置抓拍相机单元中用于拍摄正定位支座区域、反定位支座区域以及定位线夹区域的工业相机工作，剩余的工业相机均不工作，触发电路板同时控制位于正面的第二定位点抓拍相机组补偿光源中的三号光源同步工作，拍摄完毕后即停止工作；当定位点触发部件检测到装置运行至接触网的反面抓拍定位点时，反面的相机单元以及补偿光源的工作方式与上述正面抓拍定位点相同；进一步地，当装置运行至下一刚性接触网的正面抓拍定位点时，相机的工作模式不变，位于正面第二定位点抓拍相机组补偿光源中的三号光源停止工作，而四号光源则被触发工作，同理当运行至下一刚性接触网的反面抓拍定位点时，相机的工作模式不变，位于反面的三号光源停止工作，四号光源则被触发工作；整个刚性检测模式下，第一定位点抓拍相机组补偿光源均不工作；上述相机单元中的工业相机均将拍到的图像数据发送至电脑主机中，电脑主机接收上述图像数据并进行检测分析。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例，并非对本申请做任何形式上的限制，凡是依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种适应地铁刚性及柔性接触网的成像检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

创建线路基础数据库，并将线路基础数据库导入综合定位系统中，所述基础数据库包括线路名称、站区区间名称、线路特征、支柱号以及公里标；

创建检测任务并输入初始参数，数据采集系统根据初始参数自动获取对应检测线路的基础数据库，所述初始参数包括起始站区区间名称、起始杆号位置、线路行别、行驶方向、结束站区区间名称以及结束杆号位置；

搭载有接触网成像检测设备的检测车沿线路行驶，综合定位系统实时获取检测车的当前里程信息并将其发送至数据采集系统；

数据采集系统根据所述当前里程信息从基础数据库中查询当前里程对应的接触网类型，接触网成像检测设备根据接触网的类型自动切换至对应的工作模式；若当前里程对应的接触网类型为刚性，检测设备保持或切换至刚性检测模式，若当前里程对应的接触网类型为柔性，检测设备保持或切换至柔性检测模式；

所述柔性检测模式包括定位点高清成像和吊弦高清成像；

所述刚性检测模式包括定位点高清成像和接触网连续录像；

每获取一次检测车当前里程信息，均进行一次接触网类型判别，接触网成像检测设备根据接触网类型自动进行检测模式的保持或切换，直至检测结束。

2.根据权利要求1所述的一种适应地铁刚性及柔性接触网的成像检测方法，其特征在于：实时获取检测车当前里程信息的方式包括固定频率获取以及等间距获取。

3.根据权利要求1所述的一种适应地铁刚性及柔性接触网的成像检测方法，其特征在于：所述综合定位系统在车辆运行途中实时获取车辆的第一运行里程，同时通过安装在车辆轮轴上的速度编码器（121）实时获取车辆当前运行速度并进行里程转换，得到车辆当前的第二运行里程，将所述第二运行里程与第一运行里程进行对比；若两者不同，则将第二运行里程校正为所述第一运行里程并输出至数据采集系统作为当前里程信息；若两者相同，则输出所述第二运行里程作为当前里程信息。

4.根据权利要求3所述的一种适应地铁刚性及柔性接触网的成像检测方法，其特征在于：所述综合定位系统通过杆号识别结果实时获取车辆的第一运行里程，具体方式为：

获取杆号识别结果；

综合定位系统根据所述杆号识别结果从所述基础数据库中查找当前杆号对应的里程作为所述第一运行里程；

其中，所述杆号识别结果是通过杆号牌抓拍相机单元（51）获取沿线的杆号号牌图像并采用模式识别方法提取得到。

5.根据权利要求3所述的一种适应地铁刚性及柔性接触网的成像检测方法，其特征在于：所述基础数据库还包括设置于线路沿线的电子标签ID及其对应的里程信息；车辆运行途中，RFID电子标签阅读器（123）获取检测线路轨道上设置的电子标签的ID信息，并将该信息发送至综合定位系统，综合定位系统在基础数据库中查找该ID信息对应的里程作为所述第一运行里程。

6.根据权利要求3所述的一种适应地铁刚性及柔性接触网的成像检测方法，其特征在于：所述基础数据库还包括设置于地面柔性区段的支柱GPS及其对应的里程；车辆运行途中，综合定位系统通过车辆顶部设置的GPS（122）实时获取车辆当前的GPS信息，并在基础数据库中查找该GPS信息对应的里程作为所述第一运行里程。

7.根据权利要求1所述的一种适应地铁刚性及柔性接触网的成像检测方法，其特征在于：所述定位点高清成像和吊弦高清成像分别由触发电路板（9）提供触发信号控制工业相机和补偿光源工作，其中：

所述定位点高清成像包括定位点正面抓拍相机组（1）和定位点反面抓拍相机组（2），两者设置在车辆顶部且结构相同，均包括支持装置抓拍相机单元（13）、附加悬挂抓拍相机单元（14）、吊柱座抓拍相机单元（15）、第一定位点抓拍相机组补偿光源（161）以及第二定位点抓拍相机组补偿光源（162），第一定位点抓拍相机组补偿光源（161）和第二定位点抓拍相机组补偿光源（162）又分别包括一号光源（1611）和二号光源（1612）以及三号光源（1621）和四号光源（1622）；当成像检测设备处于柔性检测模式时，上述位于同一面的所有相机单元以及补偿光源同步工作以获取沿线接触网对应面的图像；

所述吊弦高清成像包括柔性吊弦抓拍相机单元（41）、第一柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源（42）和第二柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源（43）；当成像检测设备处于柔性检测模式时，柔性吊弦抓拍相机单元（41）对沿线接触网进行拍摄以获取接触网图像，而第一柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源（42）和第二柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源（43）两者之间循环交替工作为柔性吊弦抓拍相机单元（41）同步补光。

8.根据权利要求1所述的一种适应地铁刚性及柔性接触网的成像检测方法，其特征在于： 所述定位点高清成像由触发电路板（9）提供触发信号控制工业相机和补偿光源工作；所述接触网连续录像由电脑主机（10）提供触发信号控制工业相机工作，工业相机提供触发信号控制补偿光源工作；其中：

所述定位点高清成像包括对称设置在车辆顶部且结构相同的定位点正面抓拍相机组（1）和定位点反面抓拍相机组（2），上述两者均包括支持装置抓拍相机单元（13）、附加悬挂抓拍相机单元（14）、吊柱座抓拍相机单元（15）、第一定位点抓拍相机组补偿光源（161）以及第二定位点抓拍相机组补偿光源（162），第一定位点抓拍相机组补偿光源（161）和第二定位点抓拍相机组补偿光源（162）又分别包括一号光源（1611）和二号光源（1612）以及三号光源（1621）和四号光源（1622）；当成像检测设备处于刚性检测模式时，位于同一面的支持装置抓拍相机单元（13）中用于拍摄正定位支座区域、反定位支座区域和定位线夹区域的工业相机对沿线接触网进行拍摄以获取接触网对应面的图像，位于同一面的第二定位点抓拍相机组补偿光源（162）中的三号光源（1621）和四号光源（1622）两者之间循环交替工作为上述工业相机同步补光，而剩余的工业相机以及第一定位点抓拍相机组补偿光源（161）均不工作；

所述接触网连续录像包括设置在车辆顶部的录像相机单元（31）和录像相机单元补偿光源（32），当成像检测设备处于刚性检测模式时，录像相机单元（31）和录像相机单元补偿光源（32）持续工作以获取沿线接触网图像，录像相机单元（31）根据检测车运行速度自动调整检测帧率，并同时控制录像相机单元补偿光源（32）同步工作。

9.一种适应地铁刚性及柔性接触网的成像检测装置，所述成像检测装置安装于检测车辆上，其特征在于：所述成像检测装置在工作时，持续判别当前接触网的类别，并根据接触网的类别自动切换工作模式，所述工作模式包括柔性检测模式和刚性检测模式；所述成像检测装置包括定位点正面抓拍相机组（1）、定位点反面抓拍相机组（2）、录像相机组（3）、柔性吊弦抓拍相机组（4）、杆号牌正面抓拍相机组（5）、杆号牌反面抓拍相机组（6）、定位点触发部件（7）、柔性吊弦触发部件（8）、触发电路板（9）、电脑主机（10）、显示与操作部件（11）以及速度里程部件（12）；

所述定位点正面抓拍相机组（1）和定位点反面抓拍相机组（2）设置在车辆顶部且结构相同，均包括支持装置抓拍相机单元（13）、附加悬挂抓拍相机单元（14）、吊柱座抓拍相机单元（15）以及定位点抓拍相机组补偿光源（16）；所述支持装置抓拍相机单元（13）分别与触发电路板（9）以及电脑主机（10）连接，用于拍摄平腕臂绝缘子及其底座区域、斜腕臂绝缘子及其底座区域、承力索座区域、正定位支座区域、反定位支座区域、定位线夹区域以及线路两侧的支持装置；所述附加悬挂抓拍相机单元（14）分别与触发电路板（9）以及电脑主机（10）连接，用于拍摄附加悬挂区域；所述吊柱座抓拍相机单元（15）分别与触发电路板（9）以及电脑主机（10）连接，用于拍摄吊柱座区域；所述定位点抓拍相机组补偿光源（16）与触发电路板（9）连接，包括第一定位点抓拍相机组补偿光源（161）和第二定位点抓拍相机组补偿光源（162），第一定位点抓拍相机组补偿光源（161）和第二定位点抓拍相机组补偿光源（162）又分别包括一号光源（1611）和二号光源（1612）以及三号光源（1621）和四号光源（1622）；当成像检测装置处于柔性检测模式时，上述位于同一面的所有相机单元以及补偿光源均同步工作以获取沿线接触网图像；当成像检测装置处于刚性检测模式时，位于同一面的支持装置抓拍相机单元（13）中用于拍摄正定位支座区域、反定位支座区域和定位线夹区域的工业相机对沿线接触网进行拍摄以获取接触网图像，位于同一面的第二定位点抓拍相机组补偿光源（162）中的三号光源（1621）和四号光源（1622）两者之间循环交替工作为上述工业相机同步补光，而剩余的工业相机以及第一定位点抓拍相机组补偿光源（161）均不工作；

所述录像相机组（3）设置在车辆顶部，包括录像相机单元（31）和录像相机单元补偿光源（32），录像相机单元（31）与电脑主机（10）连接，用于对地铁沿线接触网整体进行连续录像，录像相机单元补偿光源（32）与录像相机单元（31）连接；当成像检测装置处于刚性检测模式时，录像相机单元（31）和录像相机单元补偿光源（32）持续同步工作以获取沿线接触网图像；当成像检测装置处于柔性检测模式时，录像相机单元（31）和录像相机单元补偿光源（32）均不工作；

所述柔性吊弦抓拍相机组（4）设置在车辆顶部，包括柔性吊弦抓拍相机单元（41）、第一柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源（42）和第二柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源（43），柔性吊弦抓拍相机单元（41）分别与触发电路板（9）以及电脑主机（10）连接，用于拍摄柔性接触网吊弦及其固定线夹，两个柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源分别与触发电路板（9）连接；当成像检测装置处于柔性检测模式时，柔性吊弦抓拍相机单元（41）对沿线接触网进行拍摄以获取接触网图像，而第一柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源（42）和第二柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源（43）两者之间循环交替工作为柔性吊弦抓拍相机单元（41）同步补光；当成像检测装置处于刚性检测模式时，柔性吊弦抓拍相机单元（41）、第一柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源（42）和第二柔性吊弦抓拍相机单元补偿光源（43）均不工作；

所述杆号牌正面抓拍相机组（5）和杆号牌反面抓拍相机组（6）设置在车辆顶部，均包括杆号牌抓拍相机单元（51），杆号牌抓拍相机单元（51）与触发电路板（9）以及电脑主机（10）连接，在整个检测过程中对沿线的路杆号牌进行拍摄以获取路杆号牌图像；

所述定位点触发部件（7）设置在车辆顶部，与电脑主机（10）连接，用于对检测线路沿线的支柱进行识别并判断成像检测装置是否到达对应的接触网抓拍定位点，同时向电脑主机（10）发送触发信号；

所述柔性吊弦触发部件（8）设置在车辆顶部，与电脑主机（10）连接，用于对检测线路沿线的吊弦进行识别并判断成像检测装置是否到达对应的柔性吊弦抓拍定位点，同时向电脑主机（10）发送触发信号；

所述触发电路板（9）设置在车辆顶部，与电脑主机（10）连接，用于接收电脑主机（10）发出的触发指令，从而控制定位点正面抓拍相机组（1）、定位点反面抓拍相机组（2）以及柔性吊弦抓拍相机组（4）工作；

所述电脑主机（10）用于接收定位点触发部件（7）以及柔性吊弦触发部件（8）发送的触发信号并向位于车辆顶部的触发电路板（9）发送触发指令，接收定位点正面抓拍相机组（1）、定位点反面抓拍相机组（2）、录像相机组（3）、柔性吊弦抓拍相机组（4）、杆号牌正面抓拍相机组（5）以及杆号牌反面抓拍相机组（6）发送的图像数据并进行图像处理，接收速度里程部件（12）发送的车辆速度信息和里程信息并进行定位校正，以及通过显示与操作部件（11）实现与操作人员的人机信息交互；

所述显示与操作部件（11）用于实现操作人员与电脑主机（10）之间的人机信息交互；

所述速度里程部件（12）包括速度编码器（121）、GPS（122）、RFID电子标签阅读器（123）以及综合定位板，速度编码器（121）设置在车辆轮轴上并与综合定位板连接，用于实时获取车辆当前的运行速度并将速度信息发送至综合定位板；所述GPS（122）设置在车辆顶部并与电脑主机（10）连接，用于接收GPS信号并发送至电脑主机（10）；所述RFID电子标签阅读器（123）设置在车辆底部并与电脑主机（10）连接，用于接收检测线路轨道上电子标签的信息并发送至电脑主机（10）；所述综合定位板设置在车辆内的机柜中，与电脑主机（10）连接，用于向电脑主机（10）发送车辆的速度信息。