[發(fā)明專利]一種紅外激光照射提取鋼軌輪廓曲線的檢測系統(tǒng)與方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010392601.7 | 申請日： | 2020-05-11 |
| 公開（公告）號： | CN111561879A | 公開（公告）日： | 2020-08-21 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 趙太飛;陶東鵬;王興佳;井永;王世博 | 申請（專利權(quán)）人： | 西安理工大學 |
| 主分類號： | G01B11/24 | 分類號： | G01B11/24;B61K9/08;G06T7/00;G06T7/13 |
| 代理公司： | 北京國昊天誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11315 | 代理人： | 楊洲 |
| 地址： | 710048*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 紅外 激光 照射 提取 鋼軌 輪廓 曲線 檢測 系統(tǒng) 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種紅外激光照射提取鋼軌輪廓曲線的檢測系統(tǒng)包括硬件模塊和軟件模塊，硬件模塊包括PC機、由CCD攝像頭與650nm的紅外線型激光以及ARM?v7芯片的嵌入式主板組成的激光輪廓傳感器，PC機和激光輪廓傳感器連接；軟件模塊包括：USB通信模塊驅(qū)動、命令發(fā)出模塊、數(shù)據(jù)接收存儲模塊、數(shù)據(jù)讀取建立模型模塊；還公開了一種紅外激光照射提取鋼軌輪廓曲線的檢測方法，硬件模塊對鋼軌的輪廓進行掃描獲取初始輪廓數(shù)據(jù)，軟件模塊通過對PC機獲取的輪廓數(shù)據(jù)進行處理并可視化.該發(fā)明擁有成本低，結(jié)構(gòu)簡單，通用性強，可直接用于檢測，也可用作車載式檢測系統(tǒng)以及手持式檢測系統(tǒng)，且該系統(tǒng)具有易維護以及可再次開發(fā)的特性。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于光電信息技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種紅外激光照射提取鋼軌輪廓曲線的檢測系統(tǒng)與方法。
背景技術(shù)
隨著我國高速鐵路運輸?shù)难杆侔l(fā)展，高鐵交通出行是大家出行方式的必選之一。目前我國“八橫八縱”的鐵路網(wǎng)上面每年都有億萬次的運輸量，這對高速鐵路運輸?shù)摹盎薄撥壆a(chǎn)生了相當大的負荷，這其中對鋼軌的磨損是相當大的。
同時截止2019年我國的高鐵鐵路營業(yè)里程已經(jīng)達到3.5萬公里，而在未來的幾年，我國高速鐵路線仍然會有相當大的發(fā)展。在這巨大的數(shù)字量下，鋼軌的磨損是不可忽視的問題，過度磨損后的鋼軌會對運行列車的安全構(gòu)成巨大威脅，于是便需要快捷、安全、方便的對鋼軌進行損耗檢測。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種紅外激光照射提取鋼軌輪廓曲線的檢測系統(tǒng)與方法，本發(fā)明是磨損檢測系統(tǒng)的初級功能模塊，目的在于獲取輪廓，便于各種檢測系統(tǒng)方案的快速組成。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
一種紅外激光照射提取鋼軌輪廓曲線的檢測系統(tǒng)，包括硬件模塊和軟件模塊，所述硬件模塊包括PC機、由CCD攝像頭與650nm的紅外線型激光以及ARM-v7芯片的嵌入式主板組成的激光輪廓傳感器，所述PC機和激光輪廓傳感器連接；
所述軟件模塊包括：USB通信模塊驅(qū)動、命令發(fā)出模塊、數(shù)據(jù)接收存儲模塊、數(shù)據(jù)讀取建立模型模塊；
所述硬件模塊對鋼軌的輪廓進行掃描獲取初始輪廓數(shù)據(jù)，所述軟件模塊通過對PC機獲取的輪廓數(shù)據(jù)進行處理并可視化。
進一步地，所述激光輪廓傳感器中的ARM-v7芯片的嵌入式主板上連接了650nm的紅外線型激光，通過ARM-v7芯片控制該激光的開關(guān)；在ARM-v7芯片的嵌入式主板上連接了裝有650nm的濾波片的CCD攝像頭，ARM-v7芯片控制CCD攝像頭采集圖像并進行處理之后輸出數(shù)據(jù)；PC機通過USB通信模塊驅(qū)動與激光輪廓傳感器連接。
進一步地，所述軟件模塊中軟件驅(qū)動USB通信模塊驅(qū)動與激光輪廓傳感器通信，此時軟件便可通過此通信經(jīng)命令發(fā)出模塊發(fā)出命令給激光輪廓傳感器；激光輪廓傳感器獲取數(shù)據(jù)通過USB通信模塊驅(qū)動將數(shù)據(jù)傳輸給軟件，軟件再通過數(shù)據(jù)接收存儲模塊將數(shù)據(jù)存儲至本地；軟件通過數(shù)據(jù)讀取建立模型模塊將本地的數(shù)據(jù)進行處理后建模輪廓模型。
進一步地，所述硬件模塊可以向軟件模塊在1秒內(nèi)輸出50次當前位置獲取的輪廓數(shù)據(jù)。
一種紅外激光照射提取鋼軌輪廓曲線的檢測方法，包括以下步驟：
步驟1，將激光輪廓傳感器固定在鋼軌上；
步驟2，數(shù)據(jù)采集：
步驟2.1：PC機軟件通過USB通信模塊驅(qū)動將命令發(fā)出模塊中的掃描開始命令發(fā)給激光輪廓傳感器，ARM-v7芯片收到命令后控制650nm的紅外線性激光和CCD攝像頭開始掃描，CCD攝像頭傳輸此刻記錄的畫面給ARM-v7芯片，CCD攝像頭每1秒內(nèi)輸出50次當前位置獲取的輪廓數(shù)據(jù)的速度傳輸數(shù)據(jù)，直到PC機軟件選擇停止選項，發(fā)出停止命令給激光輪廓傳感器后，激光輪廓傳感器便停止掃描；
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