[发明专利]一种轨道表面缺陷检测方法及系统

说明书

本发明属于轨道缺陷检测技术领域，尤其公开了一种轨道表面缺陷检测方法及系统，该系统包括：行走单元，用于承载所述检测系统并驱动检测系统在轨道上运动；检测单元，用于采集轨道表面图像，所述轨道表面图像包括2D和3D图像；触发单元，用于触发检测单元采集轨道表面图像；定位单元，用于行走单元行驶里程计算并实时记录检测单元采集图像时的位置信息；数据处理单元，用于对检测单元采集的图像进行判定。本发明通过2D图像对缺陷进行初步筛选后再利用3D图像进行进一步判断，在不影响判断精度的前提下大大提高了判断效率，减小了系统开销。

技术领域

本发明属于轨道缺陷检测技术领域，尤其涉及一种用于对轨道表面缺陷进行视觉检测的方法及系统。

背景技术

轨道支撑着列车并引导列车的运行方向，其安全状态直接影响列车的安全运行。但随着我国现代化地铁事业的蓬勃发展，运行速度、运行里程、发车密度大幅提高。轨道表面产生的缺陷越来越多。若轨道表面缺陷得不到及时处理，会对地铁运输安全造成影响，严重时甚至会发生翻车事故。因此，对轨道安全检测提出更高频次、更高速度的要求。如何能够及时、准确地检测出轨道表面缺陷，提醒工作人员尽早去检修维护，对确保地铁的安全、稳定运行具有重要意义。

现有的轨道表面检测方法包括：人工目测法、电涡流检测法、磁粉法。

目视法是一种由地铁工人在天窗时间段内沿地铁线路对轨道表面进行观察搜索缺陷的检测方法。由于依靠人眼完成，检测速率较低，工作效率不高；操作人员劳动强度较大，且容易造成漏检。

电涡流检测法是以电磁感应原理为基础，将通有交变电流的线圈接近轨道表面，当轨道表面存在缺陷时产生的电涡流会发生畸变，以此变化来检测缺陷。该方法检测速度慢、劳动强度大。且容易引入高频干扰信号，信号处理较为复杂。可检测缺陷的种类和对缺陷的定量描述有限。

磁粉法是利用缺陷处的漏磁场与磁粉的相互作用来检测轨道表面缺陷，当轨道表面存在缺陷时，在缺陷处磁力线会发生畸变，磁极会吸附施加在轨道表面上的磁粉，进而根据磁痕的位置与大小确定轨道表面缺陷的位置与大小。磁粉法操作成本较高，不能对缺陷进行准确判断，并且检测的深度一般不会超过2mm，检测效率低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种轨道表面缺陷检测方法及系统，通过获取轨道表面图像用以快速精确的发现并定位轨道缺陷。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案为采用一种轨道表面缺陷检测系统，包括：

行走单元，用于承载所述检测系统并驱动检测系统在轨道上运动；

检测单元，用于采集轨道表面图像，所述轨道表面图像包括2D和3D图像；

触发单元，用于触发检测单元采集轨道表面图像；

定位单元，用于行走单元行驶里程计算并实时记录检测单元采集图像时的位置信息；

数据处理单元，用于对检测单元采集的图像进行判定。

所述检测单元包括用于分别对左右两根轨道进行扫描的两个激光测量仪，所述激光测量仪垂直于轨道表面；

所述触发单元包括与行走单元车轴同步转动的光电编码器，所述光电编码器输出的脉冲信号可触发检测单元进行轨面图像的采集；

所述定位单元包括与行走单元车轴同步转动的光电编码器、用于拍摄轨道旁里程标记的里程标相机。

作为一种改进，所述检测单元还包括用于补光的光源，所述光源之前设置柱面物镜；还包括用于探测反射光强度的光强度感应器。

作为一种进一步的改进，所述触发单元还包括抑制数字电路，所述抑制数字电路用于抑制车轮后退时光电编码器输出的脉冲信号。

本发明还提供一种轨道表面缺陷检测方法，应用于上述轨道表面缺陷检测系统，包括：