[發(fā)明專利]基于計算機(jī)視覺的軌道列車維護(hù)檢測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011117339.1
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112129778A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李熙;姚德臣;崔霆銳;孫強;楊建偉;張唯;霍苗苗
• 申請（專利權(quán)）人: 北京市地鐵運營有限公司;北京建筑大學(xué)
• 主分類號: G01N21/95
• 分類號: G01N21/95;G01N21/01;G01N1/34;B08B3/02;B08B5/02;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11467
• 代理人: 趙亞飛

一種基于計算機(jī)視覺的軌道列車維護(hù)檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括感應(yīng)、清洗、干燥列車車身的清潔模塊、采集列車視頻圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集模塊、分析檢測列車走行部件上的裂紋和零件狀況的機(jī)器視覺單元、以及用于控制其他模塊單元進(jìn)行列車檢測清洗的控制單元，本發(fā)明先利用清潔模塊沖洗干凈列車走行部件上的污泥雜物，然后利用數(shù)據(jù)采集模塊的攝像裝置拍攝列車的走行部件，并將所述走行部件的視頻圖像傳輸至機(jī)器視覺單元，供所述機(jī)器視覺單元檢測列車走行部件上的裂紋和零件狀況。本發(fā)明能夠自動、快速、高效地實現(xiàn)對列車走行部的檢查。本發(fā)明所提供的對列車走行部的檢查維護(hù)方式不僅成本低而且效率高，還不容易因為人眼觀察的盲區(qū)而出現(xiàn)漏檢狀況，能夠有效提高檢修的準(zhǔn)確度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及城市軌道列車技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種基于計算機(jī)視覺的軌道列車維護(hù)檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

城市軌道列車，如，地鐵、城軌列車，是城市客運專線運輸?shù)闹黧w，其技術(shù)性能直接關(guān)系到列車的運行速度和安全。因此，必須對其進(jìn)行全面統(tǒng)一、綜合準(zhǔn)確的控制和檢測，才能保障其正常工作。而走行部是地鐵最重要的組成部分之一，其狀態(tài)的好壞直接影響城市軌道的運行品質(zhì)、動力學(xué)性能和行車安全。因此，對城市軌道列車走行部的檢測，是保證地鐵運輸網(wǎng)絡(luò)安全可靠運行的重要保障。

但是，目前，對城市軌道列車的檢修、維護(hù)，還主要依靠人工對列車走行部進(jìn)行檢查。這種檢查維護(hù)方式不僅成本高而且效率低，還很容易因為人眼觀察的盲區(qū)而出現(xiàn)漏檢狀況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于計算機(jī)視覺的軌道列車維護(hù)檢測系統(tǒng)，本發(fā)明利用計算機(jī)視覺技術(shù)對城市軌道列車的底部進(jìn)行清洗維護(hù)和自動檢測。本發(fā)明具體采用如下技術(shù)方案。

首先，為實現(xiàn)上述目的，提出一種基于計算機(jī)視覺的軌道列車維護(hù)檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括

清潔模塊，其包括激光監(jiān)測儀、沖洗裝置和干燥設(shè)備；所述激光監(jiān)測儀用于感應(yīng)列車的位置，并在列車行進(jìn)至清洗位置時輸出觸發(fā)信號；所述沖洗裝置用于在沖洗區(qū)域內(nèi)對列車進(jìn)行沖洗；所述干燥設(shè)備用于在干燥區(qū)域內(nèi)去除車身上經(jīng)所述沖洗裝置沖洗后所殘留的水分；

數(shù)據(jù)采集模塊，包括攝像裝置，所述攝像裝置沿列車的行進(jìn)方向設(shè)置在干燥設(shè)備之后，所述攝像裝置用于拍攝列車的走行部件，并將所述走行部件的視頻圖像傳輸至機(jī)器視覺單元，供所述機(jī)器視覺單元檢測列車走行部件上的裂紋和零件狀況；

機(jī)器視覺單元，所述機(jī)器視覺單元連接所述攝像裝置，用于根據(jù)攝像裝置所拍攝的列車走行部件的各幀圖像，利用SSD網(wǎng)絡(luò)檢測列車走行部件上的裂紋和零件狀況；

控制單元，用于驅(qū)使列車沿軌道由清潔部向數(shù)據(jù)采集部移動，并在此過程中，其首先根據(jù)激光監(jiān)測儀的觸發(fā)信號，控制清潔部中的沖洗裝置先分別以水平和豎直的角度向列車的左右兩側(cè)面以及向列車走行部件的下底面噴射高壓水柱，并分別以水平和豎直的角度向列車的左右兩側(cè)面以及向列車走行部件的下底面噴射高壓氣流；

然后控制數(shù)據(jù)采集部中的攝像裝置分別以仰視的角度以及平視的角度拍攝列車走行部件的下底面圖像以及列車走行部件左右兩側(cè)面的圖像；

分別將所述列車走行部件的圖像輸入至機(jī)器視覺單元，由所述機(jī)器視覺單元按照以下步驟調(diào)用SSD網(wǎng)絡(luò)逐一檢測各幀圖像上列車走行部件上的裂紋和零件狀況。

可選地，所述激光監(jiān)測儀和沖洗裝置均沿軌道設(shè)置在列車的行進(jìn)方向上；

所述列車在軌道上行進(jìn)的過程中，列車的車身由所述沖洗區(qū)域的一側(cè)進(jìn)入由另一側(cè)駛出，在所述沖洗區(qū)域內(nèi)接受沖洗裝置所噴射出的水流的沖洗；

所述清潔模塊還包括地漏，其沿列車的行進(jìn)方向設(shè)置在干燥設(shè)備之前，用于接收并排出沖洗裝置噴射車身后的水流。

可選地，所述攝像裝置包括：