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[发明专利]一种基于位移传感器的列车车轮踏面检测系统及检测方法-CN202111122929.8有效
发明人：朱晓东;吴耿才;冯其波;黄永林;秦军;胡孝楠;梁颖昌;杨日清 -专利权人：东莞市诺丽科技股份有限公司
申请日： 2021-09-24 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： G01B21/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于位移传感器的列车车轮踏面检测系统及检测方法，所述系统包括位移传感器和处理器；其中，所述位移传感器设置在轨道的两侧且与所述处理器连接，用于在车轮压过时采集车轮踏面的位移信号，并将所述位移信号传输至所述处理器；所述处理器用于根据所述位移信号判断所述车轮踏面是否存在异常。本发明通过利用位移传感器检测车轮压过时车轮踏面的位移信号，能够准确且高效地发现踏面缺陷问题，几乎不受外界环境的影响，简单可靠，适于大范围推广应用。
一种基于位移传感器列车车轮检测系统方法

[发明专利]一种基于深度学习的轮对光条图像的修复方法-CN202110350173.6有效
发明人：冀振燕;宋晓军;郭晓轩;冯其波;吴梦丹 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2021-03-31 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： G06T5/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于深度学习的轮对光条图像的修复方法。该方法包括：采集待修复的轮对光条图像，将待修复的轮对光条图像输入循环网络中；在循环网络中，利用软编码Pconv层和非对称相似度模块对待修复的轮对光条图像进行循环渐进式的修复处理；将所述循环网络输出的多个修复特征图进行特征融合，得到融合特征图，利用损失函数结合MS‑SSIM损失项计算所述融合特征图与真值图像之间的差异值，根据差异值调整所述融合特征图，得到修复后的轮对光条图像。本发明实施例的方法能够对轮对多线激光光条图像进行有效的光斑修复和局部断裂修补，能准确还原断裂区域的光条；并且本发明在光斑区域的修复效果也很不错，能够达到当前实际工业环境下的精度要求。
一种基于深度学习轮对图像修复方法

[发明专利]微型原位高精度六自由度相对位姿测量系统及方法-CN202310479837.8在审
发明人：房红军;冯其波;徐志明;郑发家;刘质加;李家琨;张斌;贾培智;龙飞;蔡超凡;邓卫华 -专利权人：航天东方红卫星有限公司;北京交通大学
申请日： 2023-04-28 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： G01C15/00 文献下载
摘要：微型原位高精度六自由度相对位姿测量系统及方法，包括微型激光六自由度测量单元、微型激光六自由度靶镜单元、穿舱线缆、系统控制器机柜；其中，系统控制器机柜包含了系统电源、双频激光发射单元、数据采集和处理系统。该系统基于激光外差干涉和激光光纤准直原理，利用双频激光发射单元发射激光，利用穿舱光纤传导激光，利用微型激光六自由度测量单元和微型激光六自由度靶镜单元对激光进行发射、接收和探测，利用数据采集和处理系统进行数据采集和分析，实现被测位置之间的包含三个平动自由度和三个转动自由度的六自由度位姿同时测量。本发明具有微型化、原位测量、相对位姿测量、六自由度测量和高精度测量等优点。
微型原位高精度自由度相对测量系统方法

[发明专利]一种列车车轮直径与圆度磨耗高精度在线检测方法及其检测装置-CN201710370337.5有效
发明人： 冯其波;郑发家;谭志忠;赵晓华;董辉;廖益权 -专利权人：东莞市诺丽电子科技有限公司
申请日： 2017-05-23 - 公布日： 2023-07-11 - 主分类号： B61K9/12 文献下载
摘要：一种列车车轮直径与圆度磨耗高精度在线检测装置，包括系统控制器、第一激光位移传感器、第二激光位移传感器、第三激光位移传感器、第一车轮传感器、第二车轮传感器。第一、第二激光位移传感器获取车轮底部两段对应且部分重叠的轮廓，所述第三激光位移传感器以斜角θ获取车轮轮廓。本发明还涉及一种列车车轮直径与圆度磨耗高精度在线检测方法，通过标准轮对标定参数，再进行列车车轮检测，根据第一、第二激光位移传感器获取的车轮底部轮廓，确定车轮中心位置，结合第三激光位移传感器获取的车轮侧边轮廓，以及已知的第三激光位移传感器与车轮中心位置的距离，与标定参数对比，综合计算车轮直径与圆度磨耗。
一种列车车轮直径磨耗高精度在线检测方法及其装置

[发明专利]紧固件松动状态人工智能监测方法和巡检设备-CN202310022884.X在审
发明人：高瞻;邓林;撒晔;冯其波 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2023-01-08 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：一种紧固件松动状态人工智能实时监测方法，其通过激光照射和面阵相机系统采集紧固件及临近表面的光强分布；以被测表面的光强分布表示紧固件及临近表面的深度信息；通过人工智能的机器学习直接建立散斑条纹图和紧固件状态之间的对应关系；通过对获得的散斑条纹图直接识别进行紧固件的松动状态检测，排除了铁道线路、监测车辆的机械振动对监测准确度的影响。本发明摒弃了采用传统相机，并且摒弃了现有技术中的相位提取技术。根据本发明，不仅可监测紧固件的表面状态，而且可以监测表面下方一定深度处的状态，甚至可以提前发现即将松动但还没有实际松动的状态；在检测速度和检测准确度方面可以超越技术工人的检测能力。
紧固松动状态人工智能监测方法巡检设备

[发明专利]基于共路差分和自校零的二维小角度激光测量方法与装置-CN202011147408.3有效
发明人： 冯其波;郑发家;于春宇;张斌;刘志全;李家琨;杨婧;袁丁 -专利权人：北京交通大学;北京空间飞行器总体设计部;航天东方红卫星有限公司
申请日： 2020-10-23 - 公布日： 2022-06-21 - 主分类号： G01B11/26 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于共路差分和自校零的二维小角度激光测量方法与装置。该装置包括：激光发射单元、测量单元、敏感单元和校零光学单元，测量单元包括激光入射端、准直镜、隔离器、起偏器、分光镜、聚焦透镜、第二偏振分光镜、第一探测器和第二探测器；敏感单元包括第一偏振分光镜、参考反射镜和测量反射镜；校零光学单元由第三偏振分光镜、第三反射镜、第四反射镜和导轨组成。激光器出射的激光经过准直镜和起偏器后，得到两正交偏振光S光与P光，S光与P光经分光镜透射后沿相同轨迹出射。本发明中的S光与P光两路信号在测量单元与敏感单元之间完全共路，采用差分处理减少各种因素造成的光线漂移对测量结果的影响，提高了测量可靠性。
基于共路差分二维角度激光测量方法装置

[实用新型]一种走行轮部轴箱故障检测装置-CN202122321097.4有效
发明人：朱晓东;周再建;何万顺;蒲金成;董辉;冯其波 -专利权人：东莞市诺丽电子科技有限公司
申请日： 2021-09-24 - 公布日： 2022-05-31 - 主分类号： F16H61/12 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种走行轮部轴箱故障检测装置，所述装置包括复合传感器和抱箍；其中，所述抱箍环抱于走行轮部轴箱的外周，且开设有安装槽，用于将所述复合传感器固定设置在所述走行轮部轴箱上；所述复合传感器容置于所述安装槽内，用于采集所述走行轮部轴箱的故障信号。本实用新型提供的一种走行轮部轴箱故障检测装置，通过在走行轮部轴箱上安装复合传感器，可实时检测列车运行过程中走行轮部轴箱的状态，并做到故障的提前预警，为列车的运行安全提供了切实有效的保障。
一种走行轮部轴箱故障检测装置

[实用新型]一种轨道巡检设备-CN202121235653.X有效
发明人：朱晓东;朱志强;和林;唐喜荣;张彦水;欧伟;吴耿才;范忠林;朱珍博;刘东光;赖文辉;冯其波 -专利权人：东莞市诺丽电子科技有限公司
申请日： 2021-06-03 - 公布日： 2022-05-31 - 主分类号： B61K9/08 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种轨道巡检设备，包括行走车架，所述行走车架上安装有数据处理模块和至少一组检测模组，所述数据处理模块与所述检测模组电连接；所述检测模组包括用于向所述数据处理模块提供轨道的检测图像的2D线阵相机和用于向所述数据处理模块提供轨道的深度信息的3D线阵相机；同组的所述2D线阵相机和3D线阵相机位于所述轨道的同一侧。轨道巡检设备能有效对轨道轮廓、扣件螺栓高度进行测量，极大地提高了对轨道异常的识别率。
一种轨道巡检设备

[发明专利]一种用于同时测量旋转轴六自由度运动误差的系统-CN202210033358.9在审
发明人：李家琨;伍李鸿;张海峰;冯其波;何启欣 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2022-01-12 - 公布日： 2022-05-06 - 主分类号： G01B11/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种用于同时测量旋转轴六自由度运动误差的系统。该系统包括：光路连接的光源、测量单元和误差敏感单元；测量单元对光源发出的激光进行处理并传输至误差敏感单元，根据误差敏感单元返回的衍射光和反射光测量旋转轴六自由度运动误差；误差敏感单元包括环形光栅、第一角锥棱镜、正多面棱体和面型反射镜，环形光栅固定于第一角锥棱镜的斜面中心位置上；误差敏感单元固定于旋转轴的端面中心位置处，且环形光栅、第一角锥棱镜、正多面棱体、面型反射镜以及旋转轴五者的旋转中心轴重合，对测量单元入射的光进行衍射和回射。本系统无需伺服回转系统即可实现旋转轴的六自由度运动误差同时测量，极大的提高了测量效率和测量精度。
一种用于同时测量旋转轴自由度运动误差系统

[实用新型]一种车轮内侧距测量装置及系统-CN202122321102.1有效
发明人：吴耿才;徐昌源;王智骏;冯其波;朱晓东;秦军;潘文峰;郑杰锋 -专利权人：东莞市诺丽电子科技有限公司
申请日： 2021-09-24 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： G01B11/14 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种车轮内侧距测量装置及系统，包括支架，所述支架包括底板，所述底板上设有激光传感器和相机，所述激光传感器向车轮内侧扫射激光，所述相机的照射范围覆盖所述激光传感器的扫射范围，若干所述车轮内侧距测量装置间隔放置在两条平行的第一铁轨和第二铁轨的中间，还包括设于所述左车轮外侧的第三激光传感器和设于右车轮外侧的第四激光传感器，通过在铁轨的内侧和外侧分别设置激光传感器和相机，将获取的车轮的内侧面和外侧面的数据融合到一个坐标系里进行换算得出车轮内侧距距离，提高测量的准确率。
一种车轮内侧测量装置系统

[发明专利]基于条纹多视野卷积网络的多线激光图像缺陷分割方法-CN202111572330.4在审
发明人：冀振燕;郭晓轩;冯其波;郑发家;杨燕燕 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2021-12-21 - 公布日： 2022-03-25 - 主分类号： G06T7/11 文献下载
摘要：本发明公开一种基于条纹多视野卷积网络的多线激光图像缺陷分割方法。该方法包括：将多线激光光条图像输入到基于条纹多视野卷积的激光光条图像缺陷分割模型中，提取特征以分割出多种成像缺陷。条纹多视野卷积层包括四个卷积分支，分别为3*3普通卷积分支、3*3空洞卷积分支、横向条纹卷积分支和纵向条纹卷积分支。普通卷积分支主要提取多线激光图像的细节信息空洞卷积分支恰好是两个条纹卷积的交叉重叠区域，用于提取中心位置的环状范围特征。横向条纹卷积分支用于提取多线激光图像的横向特征，挖掘单光条内部结构信息。纵向条纹卷积分支用于提取多线激光图像的纵向特征，主要挖掘相邻光条间的关联信息。本发明能准确分割常见的激光图像成像缺陷。
基于条纹视野卷积网络激光图像缺陷分割方法

[发明专利]基于共路差分的多面体工件夹角变化激光测量方法与装置-CN202011149404.9有效
发明人： 冯其波;于春宇;郑发家;袁丁;赵宇琼;朱兴鸿 -专利权人：北京交通大学;北京空间飞行器总体设计部;航天东方红卫星有限公司
申请日： 2020-10-23 - 公布日： 2022-03-04 - 主分类号： G01B11/26 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于共路差分的多面体工件夹角变化激光测量方法与装置。该装置包括：激光发射单元、测量单元、敏感单元和校零光学单元，测量单元包括：激光入射端、准直镜、隔离器、起偏器、分光镜、聚焦透镜、第二偏振分光镜、第一探测器和第二探测器；敏感单元包括第一偏振分光镜、第一反射镜和第二反射镜；校零光学单元由第三偏振分光镜、第三反射镜、第四反射镜和导轨组成。激光器出射的一束激光经过准直镜和起偏器后，得到两正交偏振光S光与P光，S光与P光经分光镜透射后沿相同轨迹出射。本发明中的S光与P光两路信号在由测量单元到敏感单元之间都为共路信号，减小了测量误差，可以实现精密工件在不同状态下夹角变化的测量。
基于共路差分多面体工件夹角变化激光测量方法装置

[发明专利]一种基于锁模腔增强吸收光谱的多气体检测装置和方法-CN202111395082.0在审
发明人：何启欣;常聚强;冯其波;李家琨 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2021-11-23 - 公布日： 2022-02-22 - 主分类号： G01N21/39 文献下载
摘要：本发明提供的一种基于锁模腔增强吸收光谱的多气体检测装置和方法，采用重复频率锁定技术，根据气体的吸收光谱确定多个锁定点，通过对激光器温度进行非线性调谐使激光频率扫描过这些锁定点；该重复频率锁定技术采用比例积分微分(PID)控制器，可以自动探测锁定点并进行锁定，该锁定将持续一定时间，随后主动中止锁定，并等待激光频率扫描到下一个锁定点进行再次重复锁定。本发明提供的装置和方法扩大了锁模腔增强吸收光谱技术的波长扫描范围，从而实现了多种气体检测；采用非线性温度扫描，提高检测速率；通过与无吸收的基线位置进行差分检测，消除了激光光强波动引起的噪声，提高了检测精度。
一种基于锁模腔增强吸收光谱气体检测装置方法

[发明专利]一种利用激光同时测量多自由度几何误差的方法与系统-CN202111338711.6在审
发明人： 冯其波;郑发家;李家琨;张斌;杨婧;赵宇琼;贾培智 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2021-11-12 - 公布日： 2022-02-15 - 主分类号： G01B11/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种利用激光同时测量多自由度几何误差的方法与系统。该系统包括：测量单元与靶镜单元，所述测量单元包括激光出射模块、偏振分光镜、固定反射器、第一至第二λ/4波片、第一检偏器、第一光电探测器、干涉测长模块和二维角度测量模块；所述靶镜单元包括一个分光器与一个反射器；激光出射模块用于产生出射光L1；所述偏振分光镜用于①分束、②合束与③分离；固定反射器用于后向反射所述仅在测量单元内部传播的参考光L12，使参考光L12返回所述偏振分光镜。本发明的系统可实现：沿直线轴做直线运动的空间物体的五/六自由度几何误差的同时快速测量；空间中两个物体的五/六自由度位置姿态相对变化长时间监测。
一种利用激光同时测量自由度几何误差方法系统

[发明专利]一种激光同时测量三自由度线性几何误差系统与方法-CN202111338714.X在审
发明人： 冯其波;郑发家;贾培智;杨婧;张斌;李家琨 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2021-11-12 - 公布日： 2022-02-15 - 主分类号： G01B11/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种激光同时测量三自由度线性几何误差系统与方法。系统包括：测量单元与靶镜单元，测量单元包括激光出射模块、偏振分光镜、固定反射器、第一光电探测器和干涉测长模块；靶镜单元包括反射器；激光出射模块产生出射光L1；偏振分光镜用于：①分束：将出射光L1分束为测量光L11和参考光L12，测量光L11射向靶镜单元、被靶镜单元后向反射后，携带三自由度线性几何误差信号返回测量单元；②合束：使测量光L11、参考光L12两束光在空间位置上叠加在一起，记为合束光L3。通过测量L3位置、频率、相位变化，实现沿直线轴做直线运动的空间物体的三自由度线性几何误差的同时快速测量；或者实现空间中两个物体的三自由度线性位置变化的长时间监测。
一种激光同时测量自由度线性几何误差系统方法

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