[發明專利]一種激光超聲和高速攝像的圖像融合的鋼軌探傷方法

有效

• 申請號: 201410546492.4
• 申請日: 2014-10-15
• 公開（公告）號: CN104237381A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 饒昌勇;王志全;高光輝;馬建群;郭成彬
• 申請（專利權）人: 北京新聯鐵科技股份有限公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N21/88
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 史霞

技術領域

本發明涉及鋼軌探傷領域，尤其涉及一種激光超聲和高速攝像的圖像融合的鋼軌探傷方法。

背景技術

鋼軌探傷屬于型材探傷的一種，而超聲波探傷是鋼軌探傷中常用的一種方法。超聲波探傷是依據定向輻射超聲波束在缺陷界面上產生反射或使透過聲能下降等原理，通過測量回波信息和透過聲波強度變化來指示損傷的一種方法。超聲波探傷具有指向性好、穿透能力強、檢測靈敏度高、可檢出各種取向的缺陷、檢測速度快、費用低等優點，但目前的探傷方法還不能在進行鋼軌探傷的同時得到出現傷損的鋼軌表面的狀況及位置信息。

發明內容

針對上述技術問題，本發明設計開發了一種激光超聲和高速攝像的圖像融合的鋼軌探傷方法，目的在于提供一種在對鋼軌進行探傷的同時，得到鋼軌實際發生傷損的表面狀態及位置信息的探傷方法，實現激光超聲檢測數據和數字圖像信號數據的有效融合。

本發明提供的技術方案為：

一種激光超聲和高速攝像的圖像融合的鋼軌探傷方法，包括以下步驟：

步驟一、在鋼軌探傷車上安裝激光超聲激發模塊和高速攝像模塊；

步驟二、所述鋼軌探傷車沿著待檢測鋼軌運動，同時，所述激光超聲激發模塊發射脈沖激光至所述待檢測鋼軌的表面，得到激光超聲檢測數據；且所述高速攝像模塊對待檢測鋼軌的表面進行拍攝，得到數字圖像信號數據；

步驟三、將所述激光超聲檢測數據和所述數字圖像信號數據融合在一起，判斷待檢測鋼軌的傷損狀況。

優選的是，所述的激光超聲和高速攝像的圖像融合的鋼軌探傷方法中，

所述激光超聲激發模塊發射脈沖激光的發射頻率與所述鋼軌探傷車在待檢測鋼軌上的行車速度成正比。

優選的是，所述的激光超聲和高速攝像的圖像融合的鋼軌探傷方法中，

所述激光超聲激發模塊發射的脈沖激光在待檢測鋼軌表面產生融蝕效應而激發出超聲波，所述超聲波滲透到待檢測鋼軌材料內部，遇到傷損缺陷產生超聲回波信號，所述超聲回波信號由空氣換能器接收，所述空氣換能器連接至超聲電子處理模塊，所述超聲電子處理模塊將所述超聲回波信號轉換為數字形式的激光超聲檢測數據并發送至數據融合模塊，所述高速攝像模塊采集到的數字圖像信號數據也被發送至數據融合模塊，以使兩者數據融合。

優選的是，所述的激光超聲和高速攝像的圖像融合的鋼軌探傷方法中，

所述高速攝像模塊的圖像采集頻率與所述鋼軌探傷車在待檢測鋼軌上的行車速度成正比。

優選的是，所述的激光超聲和高速攝像的圖像融合的鋼軌探傷方法中，

所述激光超聲檢測數據和所述數字圖像信號數據融合生成圖像形式，以供探傷分析人員識別。

優選的是，所述的激光超聲和高速攝像的圖像融合的鋼軌探傷方法中，

所述圖像形式中包括待檢測鋼軌的形狀及其上的傷損缺陷。

優選的是，所述的激光超聲和高速攝像的圖像融合的鋼軌探傷方法中，

所述圖像形式傳遞至遠程終端，以供遠程專家進行分析判斷。

優選的是，所述的激光超聲和高速攝像的圖像融合的鋼軌探傷方法中，

所述高速攝像模塊對待檢測鋼軌的表面進行拍攝時，所述鋼軌探傷車在待檢測鋼軌上的位置同時被記錄，得到鋼軌探傷車的位置信息數據。

優選的是，所述的激光超聲和高速攝像的圖像融合的鋼軌探傷方法中，

所述激光超聲檢測數據、所述數字圖像信號數據和所述鋼軌探傷車的位置信息數據均被發送至所述數據融合模塊，得到融合數據。

優選的是，所述的激光超聲和高速攝像的圖像融合的鋼軌探傷方法中，

所述鋼軌探傷車上安裝有GPS定位模塊，所述GPS定位模塊根據所述高速攝像模塊的圖像采集頻率記錄鋼軌探傷車在待檢測鋼軌上的位置信息。

本發明所述的激光超聲和高速攝像的圖像融合的鋼軌探傷方法中，所述激光超聲激發模塊發射的脈沖激光在待檢測鋼軌表面產生融蝕效應而激發出超聲波，所述超聲波滲透到待檢測鋼軌材料內部，遇到傷損缺陷產生超聲回波信號，所述超聲回波信號傳輸至超聲電子處理模塊，所述超聲電子處理模塊將所述超聲回波信號轉換為數字形式的激光超聲檢測數據并發送至數據融合模塊，所述高速攝像模塊采集到的數字圖像信號數據和所述GPS定位模塊根據所述高速攝像模塊的圖像采集頻率記錄的鋼軌探傷車在待檢測鋼軌上的位置信息也被同時發送至數據融合模塊，以使三者數據融合生成圖像形式，供探傷分析人員識別，從而實現了在對鋼軌進行探傷的同時，得到鋼軌實際發生傷損的表面狀態和位置信息，使得鋼軌探傷數據更加完備，后期修復處理也較方便。