[發(fā)明專利]一種包含深度信息的動(dòng)車組運(yùn)行故障圖像檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510937856.6
• 申請(qǐng)日: 2015-12-15
• 公開（公告）號(hào): CN106940884B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓濤;王洪志;張亨;李俠;李建國(guó);崔朝輝;高建齡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京康拓紅外技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T7/521;G06T7/593
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實(shí)專利事務(wù)所 11121
• 代理人: 周長(zhǎng)琪

本發(fā)明公開一種包含深度信息的動(dòng)車組運(yùn)行故障圖像檢測(cè)系統(tǒng)及方法，采用線陣相機(jī)拍攝動(dòng)車組可視圖像信息；利用結(jié)構(gòu)光3D模塊采集動(dòng)車組的深度信息；通過車號(hào)相機(jī)拍攝動(dòng)車組的車號(hào)圖像，采用車號(hào)識(shí)別技術(shù)，自動(dòng)識(shí)別車號(hào)和端位信息，能實(shí)現(xiàn)車號(hào)與動(dòng)車組自動(dòng)索引，建立動(dòng)車組部件圖像與車號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系；采集車輛的底部和側(cè)部外觀的可視圖像與深度信息，采用信息融合技術(shù)，對(duì)可視圖像信息和深度信息進(jìn)行匹配融合；通過異常區(qū)域自動(dòng)定位技術(shù)檢測(cè)車輛運(yùn)行故障，實(shí)現(xiàn)同一動(dòng)車組的部件圖像自動(dòng)識(shí)別和異常分級(jí)報(bào)警。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：能同時(shí)采集列車組的2維圖像信息和3維深度信息進(jìn)行融合，大大提高故障檢測(cè)效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鐵路列車運(yùn)行外觀故障檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種包含深度信息的動(dòng)車組運(yùn)行故障圖像檢測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)鐵路事業(yè)的迅猛發(fā)展，采用自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行列車檢修的應(yīng)用越來越廣泛，相機(jī)傳感器得到越來越多的應(yīng)用，然而相機(jī)傳感器只能得到拍攝物體的二維信息，無法得到物體的深度信息，結(jié)構(gòu)光3D采集裝置能收集物體的深度信息，在進(jìn)行動(dòng)車組故障圖像檢測(cè)算法中，通過融合可視圖像信息和深度信息，可以有效的識(shí)別出列車故障，為列車的安全運(yùn)行提供了有力的保障。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本發(fā)明提出一種包含深度信息的動(dòng)車組運(yùn)行故障圖像檢測(cè)系統(tǒng)，可用于鐵路等領(lǐng)域內(nèi)車輛故障動(dòng)態(tài)檢測(cè)。

一種包含深度信息的動(dòng)車組運(yùn)行故障圖像檢測(cè)系統(tǒng)，包括底部線陣相機(jī)、側(cè)部線陣相機(jī)、結(jié)構(gòu)光3D模塊、車號(hào)相機(jī)、車號(hào)接收裝置、車輪傳感器構(gòu)成的軌邊設(shè)備以及機(jī)房設(shè)備。

所述底部線陣相機(jī)、側(cè)部線陣相機(jī)與結(jié)構(gòu)光3D模塊位于軌道上同一豎直平面位置。其中，底部線陣相機(jī)至少為3臺(tái)，設(shè)置于兩相鄰枕木間的路渣上，分別拍攝動(dòng)車組底部中部及左右3個(gè)區(qū)域的可視圖像信息，并發(fā)送至機(jī)房設(shè)備中的信息采集裝置。底部線陣相機(jī)中至少1臺(tái)位于兩條鐵軌之間，兩條鐵軌外側(cè)各設(shè)置至少一臺(tái)。側(cè)部線陣相機(jī)至少為2臺(tái)，分別安裝軌道兩側(cè)，用來獲取動(dòng)車組左側(cè)面與右側(cè)面的可視圖像信息，并發(fā)送至機(jī)房設(shè)備中的信息采集裝置。信息采集裝置將接受到的可視圖像信息發(fā)送至顯示設(shè)備中進(jìn)行顯示，還發(fā)送至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中進(jìn)行存儲(chǔ)。所述車號(hào)相機(jī)安裝在軌道一側(cè)相機(jī)上方拍攝動(dòng)車組的車號(hào)圖像，采用車號(hào)識(shí)別技術(shù)，自動(dòng)識(shí)別動(dòng)車組車號(hào)和端位信息，由信息采集裝置發(fā)送至顯示設(shè)備中進(jìn)行顯示，并發(fā)送至機(jī)房設(shè)備中的信息采集裝置。

所述結(jié)構(gòu)光3D模塊至少為3個(gè)，分別用于采集動(dòng)車組底部與兩側(cè)面的深度信息。其中，至少1個(gè)安裝在兩相鄰枕木間的路渣上，軌道兩側(cè)各安裝至少1個(gè)。

由此，通過結(jié)構(gòu)光3D模塊連續(xù)獲取列車底部與兩側(cè)面的深度信息，并發(fā)送至機(jī)房設(shè)備中的信息采集裝置，由信息采集裝置發(fā)送至顯示設(shè)備中進(jìn)行顯示，并發(fā)送至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中進(jìn)行存儲(chǔ)。信息采集裝置還將接收到的可使圖像信息、車號(hào)信息與深度信息發(fā)送至機(jī)房設(shè)備中的圖像處理裝置中，由圖像處理裝置利用機(jī)房設(shè)備中的圖像識(shí)別裝置和圖像識(shí)別技術(shù)，對(duì)將可使圖像信息與深度信息合成4維坐標(biāo)，進(jìn)行拼接后即可實(shí)現(xiàn)整個(gè)車體的三維深度成像，并發(fā)送至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中進(jìn)行存儲(chǔ)，且發(fā)送至顯示設(shè)備中進(jìn)行顯示；進(jìn)而實(shí)現(xiàn)故障自動(dòng)檢測(cè)和異常分級(jí)報(bào)警；同時(shí)圖像處理裝置還根據(jù)車號(hào)信息實(shí)現(xiàn)車號(hào)與動(dòng)車組自動(dòng)索引，建立動(dòng)車組部件圖像與車號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并將車號(hào)信息及對(duì)應(yīng)的故障檢測(cè)結(jié)果發(fā)送至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中進(jìn)行存儲(chǔ)。所述車輪傳感器實(shí)現(xiàn)接車、測(cè)速、計(jì)軸計(jì)輛、拍攝圖像定位。

針對(duì)上述動(dòng)車組運(yùn)行故障圖像檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)方法，具體步驟為：

步驟1：系統(tǒng)初始化，加載列車車輛信息，配置參數(shù)。

步驟2：加載各個(gè)相機(jī)拍攝到的灰度圖像和深度圖像，對(duì)平面灰度圖片進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。

步驟3：對(duì)灰度圖像進(jìn)行去噪平滑處理。

步驟4：利用底部線陣相機(jī)拍攝圖像中的軸位信息，對(duì)拍攝的圖像進(jìn)行區(qū)域劃分，從而定位出車體部件在灰度圖像中所在的位置。