[发明专利]一种基于机器视觉的轨道货车偏载监测系统及使用方法

权利要求书

1.一种基于机器视觉的轨道货车偏载监测系统，其特征在于，包括若干工业相机(6)、交换机(3)和工控机(4)，所述工业相机(6)固定安装于货车装载处的轨道(5)两侧以获取货车转向架(7)上弹簧(1)的压缩量，所述工业相机(6)通过网线与所述交换机(3)相连，所述交换机(3)通过网线与所述工控机(4)连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的轨道货车偏载监测系统，其特征在于，所述工业相机(6)有四个且两两设置于轨道(5)两侧，同侧两个所述工业相机(6)之间的距离为单节货车车体(2)的两个转向架(7)之间的距离，所述工业相机(6)的高度为所述工业相机(6)的镜头正对转向架(7)上弹簧(1)的高度。

3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的轨道货车偏载监测系统，其特征在于，所述工业相机(6)、所述交换机(3)和所述工控机(4)上都设置有保护装置和防潮装置。

4.一种基于机器视觉的轨道货车偏载监测系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过工业相机(6)获取货车空载时和装载时弹簧(1)的图像，以空载时工业相机(6)获取的弹簧(1)的图像为模板图像，以装载时工业相机(6)获取的弹簧(1)的图像为匹配图像；

通过工控机(4)计算交换机(3)收集的模板图像与匹配图像中弹簧(1)的压缩量并换算成弹簧(1)实际压缩量；

根据弹簧(1)的实际压缩量计算货车整体的偏载情况。

5.根据权利要求4所述的一种基于机器视觉的轨道货车偏载监测系统的使用方法，其特征在于，所述实际压缩量的计算公式为：

其中，系数k通过标定获得，H₀为空载状态下，弹簧(1)的实际高度，H_i为装载时，第i帧图像对应的弹簧(1)的实际高度，f为工业相机(6)的焦距参数，L为工业相机(6)的安装距离，h₀表示初始状态下，弹簧(1)在图像中的像素高度；h_i为装载时，第i帧图像中弹簧的像素高度。

6.根据权利要求4所述的一种基于机器视觉的轨道货车偏载监测系统的使用方法，其特征在于，工业相机(6)在货车装载过程中对弹簧(1)进行目标跟踪。

7.根据权利要求6所述的一种基于机器视觉的轨道货车偏载监测系统的使用方法，其特征在于，所述目标跟踪包括：以上一帧图像目标所在位置中心坐标为中心，在当前帧图像中，以1.5倍模板尺寸范围内的为搜索区域，在搜索区域内进行模板匹配。