[發明專利]一種鐵路貨車軸箱橡膠墊中間橡膠與上、下層板錯位故障圖像識別方法

有效

• 申請號: 202011608405.5
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112699794B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 馬元通
• 申請（專利權）人: 哈爾濱市科佳通用機電股份有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/40;G06K9/46;G06K9/62;B61F5/26
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 劉景祥

1.一種鐵路貨車軸箱橡膠墊中間橡膠與上、下層板錯位故障圖像識別方法，其特征在于，所述圖像識別方法包括以下步驟：

步驟1：獲取貨車的線陣圖像；

步驟2：根據確定的鐵路貨車軸距信息對線陣圖像中的軸箱橡膠墊中間橡膠進行粗定位；

步驟3：對步驟2粗定位的部件圖像進行邊緣提取和邊緣連接；

步驟4：將步驟3的進行邊緣提取和邊緣連接的圖像，再進行圖像特征點的提取；

步驟4.1：判斷進行了邊緣提取和邊緣連接的圖像的邊緣輪廓線是否封閉；

利用輪廓跟蹤算法，對邊緣輪廓的端點進行檢測；即當一個像素的八鄰域中只有一個像素或有兩個相鄰的像素時，判定為端點；當檢測到端點時，邊緣輪廓線不封閉，反之為封閉輪廓線；

步驟4.2：基于步驟4.1的判斷結果，進行邊緣輪廓線的幾何重心計算；

步驟4.2.1：封閉輪廓線的幾何重心；對于一個封閉的不規則平面圖形，其邊緣點的坐標為(x_i，y_i)，1≤i≤n，n為邊緣點的個數，其幾何重心坐標(x₀，y₀)計算如下：

步驟4.2.2：非封閉輪廓線的幾何重心；對于一段凸或凹的曲線，首先由其邊緣線的兩端點和中間點構成三角形，根據三角形求其幾何重心；如果一條邊緣線不是單凸或單凹，先對其進行分段，并分別求幾何重心，根據分段的幾何重心求得總體的幾何重心；

步驟4.3：基于步驟4.2獲得的幾何重心，對進行了邊緣提取和邊緣連接的圖像中的邊緣點進行極坐標轉化；

步驟4.4：從極坐標轉化后的邊緣點中提取特征點；

步驟4.4.1，將極坐標化后的局部極值點提取為的候選特征點，將幅角以10°，即的區間間隔劃分，對于一個區間[θ₁，θ₂)，

其極大值點為，

其極小值點為，

步驟4.4.2，使用非極大值抑制的方法對候選特征點進行篩選，獲得篩選后的特征點；即每一區間內的極大值點與相鄰區間內的極大值點進行比較，如果該極大值點的極徑大于相鄰兩個區間內的極大值點的極徑，則認為是篩選后的特征點；

或使用非極小值抑制的方法對候選特征點進行篩選；即每一區間內的極小值點與相鄰區間內的極小值點進行比較，如果該極小值點的極徑小于相鄰兩個區間內的極小值點的極徑，則認為是篩選后的特征點；

步驟5：根據步驟4提取的圖像特征點進行故障判定；

所述步驟5具體為，以圖像中心列將特征點圖像分為左、右兩半部分，分別計算左、右兩半部分中特征點與圖像中心列的平均列坐標距離；左、右兩半部分的平均列坐標距離相差超過設定閾值時，判定為發生軸箱橡膠墊中間橡膠與上、下層板錯位故障。

2.根據權利要求1所述一種鐵路貨車軸箱橡膠墊中間橡膠與上、下層板錯位故障圖像識別方法，其特征在于，所述步驟2具體為，

步驟2.1，對所獲取的線陣圖像進行過濾，獲得包括K6型轉向架的線陣圖像；

步驟2.2，根據確定的鐵路貨車軸距信息對包括K6型轉向架的線陣圖像中的軸箱橡膠墊中間橡膠進行粗定位。

3.根據權利要求1所述一種鐵路貨車軸箱橡膠墊中間橡膠與上、下層板錯位故障圖像識別方法，其特征在于，所述步驟3包括：

步驟3.1，對步驟2粗定位的部件圖像進行預處理，獲得預處理后圖像，其中，所述預處理具體為，利用中值濾波算法對步驟2粗定位的部件圖像進行去噪，以除去孤立的噪聲點；

步驟3.2，對預處理后圖像進行邊緣提取和邊緣連接。