[發明專利]軌道車輛外部輪廓非接觸式檢測系統

在審

• 申請號: 201410504248.1
• 申請日: 2014-09-28
• 公開（公告）號: CN104228874A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 魯寨軍;梁習鋒;劉應龍;高廣軍;王前選;周偉;米希偉;李田;崔燦
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B61K9/12
• 分類號: B61K9/12
• 代理公司: 長沙丁卯專利代理事務所(普通合伙) 43211
• 代理人: 陳書誠

技術領域

本發明屬于鐵道車輛安全檢測技術領域，具體涉及一種基于機器視覺檢測技術的軌道車輛外部輪廓非接觸式檢測系統。

背景技術

近年來，隨著我國高速鐵路和城市軌道交通迅速發展，以及人民生活質量的不斷提高，加之我國軌道交通裝備正在實施的“走出去”戰略，都對新造軌道車輛輪廓制造精度提出了更高的要求。目前，根據?GB/T?16904《標準軌距鐵路機車車輛限界檢查》的規定，對于軌道車輛車體外部輪廓尺寸的測量，我國仍在使用限界規，該種方法費時費力，且檢測精度難以得到保證，因此，對于新造軌道車輛車體表面輪廓尺寸的檢測問題已成為一個亟待解決的技術難題。限界規分為上部規和下部規，上部規由鋼結構框架、中心調節器、葉板及伸縮調整定位裝置、雙向擺動及中心復位機構、非接觸傳感器及其封閉安裝盒等部件組成，用以檢測車體頂部及側面的尺寸及幾何量信息；下部規由三維可調支座、葉板與支承軸承、雙向擺動及其中心復位裝置等部件組成。測量時被檢車輛以小于5km/h的速度通過標準軌距鐵路機車車輛檢查區段，通過葉板的伸縮量進行測量。限界規檢測主要有以下其不足之處：????????????????????????????????????????????????限界規安裝調整的過程極為復雜，操作需人工參與，步驟繁瑣、效率低下；測量點數有限，測量結果可信度差，無法對測量數據進行自動保存、計算和管理；無法獲得整車的外部輪廓；檢測時，需在限界規前后各預留一倍車長的檢查區段，增加了測量的空間范圍。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，針對新造軌道車輛外部輪廓檢測精度不高、效率低下等問題，基于機器視覺理論和仿射幾何原理，提供了一種能夠實現軌道車輛外部輪廓測量自動化的，能夠對測量數據進行分析、評定和管理的，減少試驗人員數量，提高檢測水平的軌道車輛外部輪廓非接觸式檢測系統。

本發明的目的是通過以下技術方案予以實現：

用于對被測車輛的外部輪廓進行檢測；

所述檢測系統包括照明燈光、檢測裝置、龍門架和中央控制裝置，中央控制裝置與照明燈光、檢測裝置和被測車輛配置的牽引裝置電連接；

所有照明燈光均面向被測車輛安裝在龍門架上；

所述檢測裝置至少為3個，均面向被測車輛安裝在龍門架上；每個檢測裝置包括數碼相機和線光源，線光源垂直面對被測車輛，數碼相機以固定角度傾斜面對被測車輛；線光源的照射區落入數碼相機的成像區內；所有線光源的中心線均位于被測車輛的同一橫截面內；所有數碼相機的成像區相疊加能夠完全覆蓋被測車輛的同一橫截面處的兩側和頂部；

所述中央控制裝置包括微處理器、儲存單元、輸入接口和輸出接口，安裝專用軟件，程序控制照明燈光、數碼相機、線光源和牽引裝置，采集、分析處理并保存數據。

所述檢測裝置還配置一部數碼相機，兩部數碼相機在線光源的線條光線的中心線兩側對稱布置，兩部數碼相機同步工作，以提高檢測精度。

所述龍門架配置行走裝置，行走裝置的控制部分與中央控制裝置電連接。

所述檢測裝置與龍門架之間配置移動調整固定裝置。

???所述數碼相機的分辨率不低于768×576，配置濾光片。

所述線光源為紅外光源。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：構造簡單合理，自動化程度高，對軌道車輛的外部輪廓進行非接觸檢測，對軌道車輛不造成任何損傷，無環境污染，抗干擾能力強，精度高，能夠實時完成數據采集、保存、分析處理，工作效率高。

附圖說明

圖1為本發明檢測系統的構造示意圖；

圖2為圖1的俯視示意圖，移去龍門架的頂部橫梁；

圖3為圖1的A-A放大示意圖；

圖中：1-軌道及地基，2-行走裝置，3-檢測裝置，4-龍門架，5-被測車輛，6-中央控制裝置，7-數碼相機，8-線光源。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明：

參見附圖：用于對被測車輛5的外部輪廓進行檢測；

所述檢測系統包括照明燈光、檢測裝置3、龍門架4和中央控制裝置6，中央控制裝置6與照明燈光、檢測裝置3和被測車輛5配置的牽引裝置電連接；

所有照明燈光均面向被測車輛5安裝在龍門架4上；