[发明专利]基于机器视觉技术的智能光条采集系统及其方法

摘要

本发明提供一种基于机器视觉技术的智能光条采集系统及获取铁路轨道外轮廓的方法，包括检测小车、UPS电源模块、图像采集模块、控制系统、软件系统，本发明可用于检测轨道的常规检测参数，引入自动采集和自动控制，能大大降低工作强度，通过滑块调整激光调整支架左右滑动，可直接对轨道的两侧进行检测，编码器能够准确采集检测小车的运动距离，记录检测距离和检测位置，根据检测距离控制小车的运动与停止，实现小车的自动控制；当检测小车停止后，图像采集模块将采集目标图像和背景图像；图像处理方法采用差分法，提高了检测小车对复杂环境的适应性；控制系统采用ARDUINO UNO，具有控制准确、速度快和成本低等特点。

主权项

1.一种基于机器视觉技术的智能光条采集系统，包括检测小车、UPS电源模块、图像采集模块、控制系统、软件系统，其特征在于：检测小车：包括底部的车架(9)，与车架铰接的电脑托盘架(1)、车架(9)一侧端部可拆卸式连接的车架端盖(4)、固定在车架端盖上的导杆(5)、固定在车架内部平行于导杆(5)的导轨(2)、穿套在导杆(5)上的滑块(6)、与滑块(6)固定连接的调节支架(8)、车架底部的车轮(15)和导向车轮(32)，车架端盖上通过轴承端盖(13)连接驱动电机(14)，驱动电机(14)驱动车轮(15)转动；UPS电源模块：用于给电脑托盘架(1)的电脑、CCD相机(25)、驱动电机(14)和激光器(21)供电；包括固定在车架(9)上的UPS电源框(10)、放置在UPS电源框(10)上的UPS电源；图像采集模块(7)：用于采集激光线条图像，其固定连接在调节支架(8)上，包括：壳体(22)、壳体(22)上的固定块(23)、固定在固定块(23)上的用于拍摄激光线条图像的CCD相机(25)、固定于固定块(23)上的用于发射激光平面的激光器(21)；控制系统：用于测量小车行进距离、控制继电器、并将小车行进距离信息发送给软件系统，包括编码器(3)、放置在电脑托盘架(1)的电脑、控制激光器开关的继电器，编码器(3)通过轴承端盖(33)固定在导向车轮(32)上；编码器(3)的电机轴与导向车轮(32)的轴通过联轴器直接连接，用于测量检测小车行进距离；所述电脑用于控制CCD相机的开关，发出指令采集激光线条图像，CCD相机将采集的激光线条图像传递到电脑；软件系统：用于使检测小车运动到设定位置，采集设定截面的激光线条；激光线条图像采集结束后，继续前进，待行驶到设定距离后停止前进，准备下一次图像采集，并将采集的激光线条图像处理成二值化光条图像并获取铁路轨道的准确轮廓。