[发明专利]一种基于激光振镜的轮对踏面擦伤实时检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于激光振镜的轮对踏面擦伤实时检测方法及系统，该方法包括：获取待测图像并进行踏面擦伤预定位，得到踏面缺陷区域信息；根据踏面缺陷区域信息进行振镜激光扫描，生成激光线效果图；根据激光线的平顺程度对激光效果图进行擦伤缺陷检测，得到检测结果。该系统包括：擦伤定位模组、激光振镜检测模组和分析模块。通过使用本发明，能够动态检测轮对(包括高铁、地铁等轨道交通)踏面擦伤缺陷。本发明作为一种基于激光振镜的轮对踏面擦伤实时检测方法及系统，可广泛应用于图像处理领域。

技术领域

本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种基于激光振镜的轮对踏面擦伤实时检测方法及系统。

背景技术

轮对是轨道交通车辆主要组件，主要承担着限制车辆沿钢轨走行的功能，以及导向、传递制动力等方面的功能。在运转过程中，轮对需要承受来自各个方向的载荷，长时间工作后出现接触疲劳以及随后引发的剥离；同时车辆运行的线路表面平整度和异物、钢轨弯道的内外轨高度差、车轮和轨道接触产生的热效应等都可能致使车轮踏面出现擦伤。踏面擦伤导致轮对表面完整的形状和轮廓被破坏，正常的导向、制动功能受到影响，其运动轨迹也将发生变化，引发车辆非正常垂直振幅增大，增大了车辆运行时车轮与钢轨间的冲击，加剧了车辆的非正常磨耗，提高了其他配件发生事故的可能性发生，同时也加大了车辆的修理成本。如果轮对出现踏面擦伤，不能及时发现或者进行处理，很可能造成安全事故。

目前的检测方法可方通过列检人员的肉眼观测和车辆运行时听音，其效率低、误检率高；静态检测低效且误差大，动态检测中摄取轮对图像，实现缺陷检测，仍然存在误检率较高的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于激光振镜的轮对踏面擦伤实时检测方法及系统，能够动态检测轮对(包括高铁、地铁等轨道交通)踏面擦伤缺陷，提高检测效率和正确率。

本发明所采用的第一技术方案是：一种基于激光振镜的轮对踏面擦伤实时检测方法，包括以下步骤：

获取待测图像并进行踏面擦伤预定位，得到踏面缺陷区域信息；

根据踏面缺陷区域信息进行振镜激光扫描，生成激光线效果图；

根据激光线的平顺程度对激光效果图进行擦伤缺陷检测，得到检测结果。

进一步，所述获取待测图像并进行踏面擦伤预定位，得到踏面缺陷区域信息这一步骤，其具体包括：

通过工业相机、频闪光源与触发传感器配合拍摄轮对表面图像，得到待测图像；

对待测图像进行特征提取，得到特征信息；

根据特征信息进行踏面擦伤预定位，得到踏面缺陷区域信息。

进一步，所述通过工业相机、频闪光源与触发传感器配合拍摄轮对表面图像，得到待测图像这一步骤，其具体包括：

基于触发传感器判断到车轮经过，控制频闪光源打光至轮对踏面上并基于第一工业相机拍摄轮对表面图像，得到待测图像；

所述触发控制器、频闪光源和第一工业相机的数量比为1:2:2；

所述第一工业相机布置在频闪光源外侧，所述触发传感器布置在两频闪光源的对称轴上。

进一步，所述根据踏面缺陷区域信息进行振镜激光扫描，生成激光线效果图这一步骤，其具体包括：

根据踏面缺陷区域信息确定检测区域；

基于激光振镜对检测区域进行扫描并通过第二工业相机拍照生成特征曲线，得到激光线效果图；

所述振镜激光光中心轴与第二工业相机光轴存在第一夹角，所述振镜激光光中心轴与第二工业相机光轴两轴形成的平面与轨道平面存在第二夹角。

进一步，所述第一夹角为60°，所述第二夹角为45°。