[發(fā)明專利]基于一種城軌車輛車輪踏面損傷檢測(cè)系統(tǒng)的車輪踏面損傷檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011040267.5
• 申請(qǐng)日: 2020-09-28
• 公開（公告）號(hào): CN112109769B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊德凱
• 申請(qǐng)（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): B61K9/12
• 分類號(hào): B61K9/12
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 高倩

本發(fā)明的一種城軌車輛車輪踏面損傷檢測(cè)系統(tǒng)及方法涉及一種列車故障檢測(cè)系統(tǒng)及方法，目的是為了克服現(xiàn)有的車輪踏面損傷檢測(cè)系統(tǒng)得到的車輪踏面全景圖像往往清晰度低，造成損傷識(shí)別時(shí)誤差較多的問(wèn)題，系統(tǒng)包括：車輪傳感器，用于在車輪經(jīng)過(guò)時(shí)生成拍攝觸發(fā)信號(hào)；控制模塊，用于根據(jù)拍攝觸發(fā)信號(hào)生成拍攝命令；圖像采集控制及處理模塊，用于將拍攝命令發(fā)送至相機(jī)模塊；相機(jī)模塊，用于在接收到拍攝命令后，采集車輪踏面部分圖像，且對(duì)于同一車輪采集多張車輪踏面部分圖像；并將車輪踏面部分圖像發(fā)送至圖像采集控制及處理模塊；圖像采集控制及處理模塊，還用于在接收車輪踏面部分圖像后，將同一車輪的多張車輪踏面部分圖像拼接為完整的車輪踏面。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種列車故障檢測(cè)系統(tǒng)及方法，具體涉及通過(guò)拼接車輪踏面完整圖像進(jìn)行損傷識(shí)別的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

車輪踏面損傷是軌道車輛中輪對(duì)踏面的常見故障，它是車輛運(yùn)行中制動(dòng)力過(guò)大引起車輪在軌面上滑行的結(jié)果。擦傷所造成的平面會(huì)引起車輪與鋼軌的劇烈沖擊，沖擊將嚴(yán)重地破壞車輛的軸承系統(tǒng)和路基道床。這種沖擊是一種危險(xiǎn)性很大的缺陷，嚴(yán)重威脅行車的安全。

特別是在火車提速以后，對(duì)車輪的外形幾何尺寸精度要求更高。在緊急制動(dòng)時(shí)，輪對(duì)與鋼軌的沖撞及相對(duì)滑動(dòng)會(huì)造成踏面擦傷或剝離，而剝離會(huì)嚴(yán)重影響列車和軌道設(shè)施的安全與使用壽命。

而隨著我國(guó)列車不斷提速以及重載列車的增加，輪對(duì)的磨耗也日益加快，現(xiàn)有的車輪踏面損傷檢測(cè)系統(tǒng)可以通過(guò)不停車檢測(cè)車輪踏面的損傷情況，但是由于車速過(guò)快，得到的車輪踏面全景圖像往往清晰度低，造成損傷識(shí)別時(shí)誤差較多。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有的車輪踏面損傷檢測(cè)系統(tǒng)得到的車輪踏面全景圖像往往清晰度低，造成損傷識(shí)別時(shí)誤差較多的問(wèn)題，提供了一種城軌車輛車輪踏面損傷檢測(cè)系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明的一種城軌車輛車輪踏面損傷檢測(cè)系統(tǒng)，包括車輪傳感器、控制模塊、圖像采集控制及處理模塊和相機(jī)模塊；

車輪傳感器，與控制模塊電連接，用于在車輪經(jīng)過(guò)時(shí)生成拍攝觸發(fā)信號(hào)并發(fā)送至控制模塊；

控制模塊，與圖像采集控制及處理模塊電連接，用于根據(jù)拍攝觸發(fā)信號(hào)生成拍攝命令發(fā)送至圖像采集控制及處理模塊；

圖像采集控制及處理模塊，與相機(jī)模塊電連接，用于將拍攝命令發(fā)送至相機(jī)模塊；

相機(jī)模塊，用于在接收到拍攝命令后，采集車輪踏面部分圖像，且對(duì)于同一車輪采集多張車輪踏面部分圖像；并將車輪踏面部分圖像發(fā)送至圖像采集控制及處理模塊；

圖像采集控制及處理模塊，還用于在接收車輪踏面部分圖像后，將同一車輪的多張車輪踏面部分圖像拼接為完整的車輪踏面。

本發(fā)明的基于上述的一種城軌車輛車輪踏面損傷檢測(cè)系統(tǒng)的車輪踏面損傷檢測(cè)方法，具體步驟如下：

步驟一、圖像采集：每臺(tái)前輪踏面圖像拍攝相機(jī)和后輪踏面圖像拍攝相機(jī)均拍攝得到 1/4車輪踏面和1/8車輪踏面，同側(cè)的4臺(tái)前輪踏面圖像拍攝相機(jī)和4臺(tái)后輪踏面圖像拍攝相機(jī)將拍攝的每個(gè)車輪的車輪踏面部分圖像送到圖像采集控制及處理模塊中；

步驟二、圖像預(yù)處理：確定車輪踏面部分圖像顯著性區(qū)域，對(duì)1/4車輪踏面進(jìn)行裁剪和矯正處理，得到矩形形式的1/4車輪踏面，并采用圖像投影方法，使用1/8車輪踏面完成1/4車輪踏面精確區(qū)域的提取；

步驟三、車輪踏面部分圖像分段：對(duì)多張1/4車輪踏面同時(shí)進(jìn)行操作得到分段踏面區(qū)域，然后進(jìn)行灰度變換，使得多張1/4車輪踏面平均灰度大小相同；再根據(jù)實(shí)際拼接需要，選擇各分段踏面區(qū)域；

步驟四、邊緣擬合：首先找出分段踏面區(qū)域圖像的輪緣邊緣線，然后擬合邊緣，將彎曲邊緣擬合成垂直邊緣，去除車輪踏面弧度影響，得到擬合圖像；