[發明專利]鋼軌扣件狀態的檢測方法及裝置

有效

• 申請號: 202010083989.2
• 申請日: 2020-02-10
• 公開（公告）號: CN111311560B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發明（設計）人: 王勝春;王昊;方玥;王樂;李海浪;韓強;戴鵬;杜馨瑜
• 申請（專利權）人: 中國鐵道科學研究院集團有限公司基礎設施檢測研究所;北京鐵科英邁技術有限公司;中國鐵道科學研究院集團有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/521;G06T7/66;G06T5/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王天堯;湯在彥

本發明提供了一種鋼軌扣件狀態的檢測方法及裝置，該方法包括：獲得目標鋼軌區域的深度圖像和強度圖像，所述深度圖像和強度圖像的像素一一對應；從所述強度圖像中識別出扣件區域；基于強度圖像中識別出的扣件區域，對應識別出深度圖像中的扣件區域；從深度圖像中的扣件區域中，識別出緊固件區域，所述緊固件為螺栓或螺母；根據識別出的扣件區域和緊固件區域，確定扣件狀態。本發明可以準確檢測鋼軌扣件狀態。

技術領域

本發明涉及軌道檢測技術領域，尤其涉及一種鋼軌扣件狀態的檢測方法及裝置。

背景技術

隨著中國鐵路建設的高速發展，至2019年底，我國高速鐵路公里運營里程已達3.5萬公里，高居世界第1位，客運列車運營速度已達到350km/h，覆蓋全中國的高速鐵路網已基本建成。鐵路扣件是鐵路軌道的重要基礎設施，是連接鋼軌和軌枕的中間連結零件，通過緊固螺栓實現彈條與鋼軌底部之間的緊密扣壓，其作用是將鋼軌固定在軌枕上，保持軌距和阻止鋼軌相對于軌枕的縱橫向移動。對于鋼軌扣件異常狀態而言，引發扣件異常的根本原因是列車行駛過程中對軌道的橫向沖擊引發的扣件系統高頻振動。若螺栓緊固過緊，則可能引起彈條斷裂；而螺栓緊固過松，則將造成扣件扣壓力失效，進一步發展為彈條移位，丟失等故障。過去依靠人工巡道的作業方法，巡視工作量大、夜間作業可視條件差、檢查作業效率低，同時還可能給巡視人員帶來未知的安全風險，這種落后的人工巡檢方式消耗了大量的人力和資源，也因其耗時、低效、主觀性強等諸多缺點，已不能滿足現代高速鐵路檢測所要求的高效、準確的要求，同時也對更高效、自動化的基礎設施檢測設備研制提出了新的要求。

已有的研究大多集中在基于二維可見光圖像的扣件彈條外觀狀態的自動檢測，可以準確識別到彈條丟失、斷裂、變形等外觀形狀的改變，對螺栓緊固件異常狀態的檢測技術很少涉及。此外，螺栓的過緊或過松直觀反映在深度方向的位移變化，在圖像二維平面中并沒有明顯的形狀和位置變化，基于二維可見光圖像的檢測技術難以發現這種深度方向的細微變化。因此，目前缺乏一種準確的扣件狀態檢查方法。

發明內容

本發明實施例提出一種鋼軌扣件狀態的檢測方法，用以準確檢測鋼軌扣件狀態，該方法包括：

獲得目標鋼軌區域的深度圖像和強度圖像，所述深度圖像和強度圖像的像素一一對應；

從所述強度圖像中識別出扣件區域；

基于強度圖像中識別出的扣件區域，對應識別出深度圖像中的扣件區域；

從深度圖像中的扣件區域中，識別出緊固件區域，所述緊固件為螺栓或螺母；

根據識別出的扣件區域和緊固件區域，確定扣件狀態。

本發明實施例提出一種鋼軌扣件狀態的檢測裝置，用以準確檢測鋼軌扣件狀態，該裝置包括：

圖像獲得模塊，用于獲得目標鋼軌區域的深度圖像和強度圖像，所述深度圖像和強度圖像的像素一一對應；

第一識別模塊，用于從所述強度圖像中識別出扣件區域；

第二識別模塊，用于基于強度圖像中識別出的扣件區域，對應識別出深度圖像中的扣件區域；

第三識別模塊，用于從深度圖像中的扣件區域中，識別出緊固件區域，所述緊固件為螺栓或螺母；

扣件狀態檢查模塊，用于根據識別出的扣件區域和緊固件區域，確定扣件狀態。

本發明實施例還提出了一種計算機設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時實現上述鋼軌扣件狀態的檢測方法。

本發明實施例還提出了一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有執行上述鋼軌扣件狀態的檢測方法的計算機程序。