[發明專利]具有激光圖像處理步驟的鋼軌磨耗檢測方法

有效

• 申請號: 201711421370.2
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN108177660B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 張秀峰;王娟;孫進生
• 申請（專利權）人: 大連民族大學
• 主分類號: B61K9/08
• 分類號: B61K9/08
• 代理公司: 大連智高專利事務所(特殊普通合伙) 21235
• 代理人: 劉斌

本分案申請公開了一種具有激光圖像處理步驟的鋼軌磨耗檢測方法，屬于檢測領域，所述激光圖像處理包括圖像預處理和圖像邊緣提取，技術要點是任取一條沿水平方向分布像素點的中值濾波亮度曲線，在該曲線最大峰值兩側分別取出亮度梯度變化最大的連續點，取該兩組連續點的中點p和q，p和q之間距離作為檢測模板直徑。

本申請為申請號201610765945.1、申請日2016-08-30、發明名稱“鋼軌磨耗自動檢測裝置”的分案申請。

技術領域

本發明屬于檢測領域，涉及一種鋼軌磨耗自動檢測裝置，特別涉及基于一字線激光圖像處理和微處理器的能夠有效檢測鋼軌軌頭表面磨耗深度和寬度一種鋼軌磨耗自動檢測裝置。

背景技術

鐵路是交通運輸的大動脈，相比其他運輸方式，重載鐵路運輸以運量大、成本低的特點在世界各地迅速發展起來。在軌道設備中,鋼軌是最重要的組成部件,直接承受列車載荷并引導車輪運行。鋼軌的技術狀態是否完好,直接影響著列車能否按規定的速度安全、平穩和不間斷的運行。鐵路機車是通過輪軌間的摩擦力來傳遞驅動力和制動力,而輪軌間的摩擦則會導致鋼軌磨耗的產生。隨著機車的高速、重載、高密度運行,鋼軌的磨耗就會快速度的增加,特別是小半徑曲線外軌內側面磨耗尤為嚴重。

鋼軌磨耗的檢測技術經過了從簡單目測到尺規類工具檢測、數字化儀器檢測等過程。目前，我國在鋼軌磨耗檢測方面有接觸卡具測量、渦流檢測、光學三角測量等主要方法，檢測結果往往取決于檢測工人的態度和儀器使用的經驗，這些方法存在著檢測效率低、檢測精度不高等諸多問題，已不能滿足目前高速化的發展需要。雖然現在出現了一種利用激光檢測鐵軌表面磨耗的檢測設備，但不能實現精準的步進式檢測，其他檢測方法也只是停留在理論研究層面。

發明內容

為了得到一種可以執行鋼軌磨耗檢測方法的檢測裝置，本發明提出了一種鋼軌磨耗檢測裝置，以執行鋼軌磨耗方法，其技術要點是：包括一字線激光器、CCD圖像傳感器和微處理器、一字線激光器發出的一字線光束所在平面和被測鋼軌表面呈60°角，CCD圖像傳感器位于一字線光束所在平面的正上方，所述微處理器的輸入端接收CCD圖像傳感器采集的鋼軌圖像信息，并執行鋼軌磨耗檢測方法。

有益效果：本發明給出了一種鋼軌磨耗檢測裝置，且激光與導軌表面成一定角度照射，為保證鋼軌有磨耗時在表面形成的兩段激光圖像在垂直于導軌的方向不在一條直線上；60°是為了兩段圖像在磨耗斷面上形成一個特殊三角形，即一個60°的直角三角形，這樣方便計算磨耗寬度和深度。

附圖說明

圖1為實施例2中所述鋼軌磨耗自動檢測裝置的結構框圖；

圖2為無磨耗激光圖像示意圖；

圖3為有磨耗激光圖像示意圖；

圖4為亮度曲線及圓盤直徑示意圖；

圖5為數據點及特征量的標記示意圖。

具體實施方式

實施例1：一種鋼軌磨耗自動檢測方法，采集鋼軌的激光圖像，并與完整鋼軌激光光帶圖像進行圖像比對，以判斷檢測鋼軌是否有磨耗，判斷鋼軌有磨耗的，對采集的激光圖像進行激光圖像處理，所述激光圖像處理包括圖像預處理和圖像邊緣提取，激光圖像處理后，選擇并提取與鋼軌磨耗量相關的激光圖像特征量，以計算得到鋼軌磨耗深度和寬度。其中：所述提取與鋼軌磨耗量相關的激光圖像特征量為以下特征量中的一種以上：

1)激光圖像的兩段直線部分的長度l_A和l_B；

2)兩段直線激光圖像的寬度差e；

3)兩段直線激光圖像的縱向位置差z；

4)兩段直線激光圖像間過渡段的長度l_C；