[發(fā)明專利]一種貨車搖枕彈簧竄出故障自動(dòng)檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010940916.0
• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號(hào): CN112085723B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉丹丹
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱市科佳通用機(jī)電股份有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T7/13;G06T7/155;G06T5/00;G06K9/62
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 時(shí)起磊

一種貨車搖枕彈簧竄出故障自動(dòng)檢測方法，屬于鐵路貨車部件檢測技術(shù)領(lǐng)域。為了解決貨車搖枕彈簧竄出故障檢測過程中存在人工檢測效率低的問題和圖像自動(dòng)檢測準(zhǔn)確率低、不穩(wěn)定的問題。本發(fā)明利用Canny檢測得到搖枕彈簧大圖像的輪廓，進(jìn)行霍夫變換檢測直線得到搖枕的上邊緣，并對搖枕彈簧大圖像進(jìn)行OTSU二值化，經(jīng)過形態(tài)學(xué)運(yùn)算找到兩個(gè)鏤空區(qū)域定位出搖枕彈簧的下邊緣，從而確定頂端子圖像、末端部子圖像和彈簧的整體圖像，然后依次對其進(jìn)行竄出識(shí)別。本發(fā)明適用于貨車搖枕彈簧竄出故障自動(dòng)檢測。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種貨車搖枕彈簧竄出故障自動(dòng)檢測方法。屬于鐵路貨車部件檢測技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

貨車搖枕彈簧用于鐵路車輛的走行部，起到緩沖避震的作用，又由于其位于走行部，若其竄出直接危及行車安全，因此，在鐵路貨車部件檢測過程中需要對搖枕彈簧竄出故障檢測非常重視。

現(xiàn)有的搖枕彈簧竄出故障檢測方法，基本都是采用人工檢查圖像的方式進(jìn)行故障檢測。由于檢車人員在工作過程中極易出現(xiàn)疲勞、遺漏等情況，造成漏檢、錯(cuò)檢的出現(xiàn)，影響行車安全。隨著圖像處理與技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展，目前已經(jīng)具備采用圖像自動(dòng)識(shí)別的方式進(jìn)行貨車搖枕彈簧竄出故障自動(dòng)檢測，但是目前基于圖像處理的效果受到包括天氣等各種因素的影響，檢測的準(zhǔn)確率較低，而且存在漏檢率、錯(cuò)檢率高的問題。而且針對于不同條件下的圖像，其檢測效果也不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決貨車搖枕彈簧竄出故障檢測過程中存在人工檢測效率低的問題和圖像自動(dòng)檢測準(zhǔn)確率低、不穩(wěn)定的問題。

一種貨車搖枕彈簧竄出故障自動(dòng)檢測方法，包括以下步驟：

s1、獲取搖枕彈簧大圖像，所述搖枕彈簧大圖像為包括搖枕彈簧在內(nèi)的貨車局部圖像；

s2、基于搖枕彈簧大圖像，利用Canny檢測得到搖枕彈簧大圖像的輪廓；在輪廓圖像上進(jìn)行霍夫變換檢測直線得到搖枕的上邊緣，用于定位搖枕彈簧的上邊界；對搖枕彈簧大圖像進(jìn)行OTSU二值化后，經(jīng)過形態(tài)學(xué)運(yùn)算找到兩個(gè)鏤空區(qū)域定位出搖枕彈簧的下邊緣；

在搖枕彈簧大圖像中截取上邊界與下邊緣間的子圖可得到彈簧的整體圖像；結(jié)合先驗(yàn)與上、下邊緣信息，截取到頂端部子圖像、末端部子圖像；

s3、先進(jìn)行頂端子圖像進(jìn)行竄出識(shí)別，若識(shí)別出竄出故障，圖像直接報(bào)警；若頂端竄出未識(shí)別出故障，則對末端部子圖像進(jìn)行竄出識(shí)別，若識(shí)別出竄出故障，圖像直接報(bào)警；若頂端與末端均未識(shí)別出竄出故障，則進(jìn)行左右竄出故障識(shí)別，若識(shí)別出故障，圖像直接報(bào)警。

進(jìn)一步地，s3所述進(jìn)行頂端子圖像進(jìn)行竄出識(shí)別的過程包括以下步驟：

提取頂端部子圖像對應(yīng)的模板圖像，首先對模板圖像與頂端部子圖像通過中值濾波消除噪聲；對頂端部子圖像與模板圖像進(jìn)行匹配，頂端部子圖像歸一化相關(guān)系數(shù)匹配的最大相似度小于相關(guān)系數(shù)閾值T1且歸一化的相關(guān)性匹配最大相似度小于相關(guān)性閾值T2直接報(bào)警。

進(jìn)一步地，s3所述對末端部子圖像進(jìn)行竄出識(shí)別的過程與頂端部子竄出識(shí)別的過程相同。

進(jìn)一步地，s3所述進(jìn)行左右竄出故障識(shí)別的過程如下：

針對彈簧的整體圖像進(jìn)行中值濾波，然后利用sobel算子計(jì)算x方向梯度Gx和y方向梯度Gy，并得到圖像的邊緣輪廓I1(i，j)；

同時(shí)將彈簧的整體圖像進(jìn)行二值化，并通過全局閾值二值化濾波圖像得到縮小類內(nèi)差異與放大類間差異的2值化圖像I2(i，j)；

利用曲線演化圖像分割得到彈簧分割的輪廓，初始曲線C為2值化圖像中I2(i，j)二值像素相交部分，然后用演化方程數(shù)值解法迭代來使初始曲線向彈簧輪廓靠近，使其向目標(biāo)邊緣逐漸逼近，最終找到目標(biāo)邊緣；