[發(fā)明專利]一種鋼軌擦傷檢測方法、裝置、計算機(jī)設(shè)備和存儲介質(zhì)

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• 申請日: 2021-12-21
• 公開（公告）號: CN114332113A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張博;趙鋼;劉秀波;張彥博;陳茁;強(qiáng)偉樂;馬帥;張志川
• 申請（專利權(quán)）人: 中國國家鐵路集團(tuán)有限公司;中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司;中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所;北京鐵科英邁技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06T7/00;G06K9/00;G06T7/70;G06T7/90;G06V10/764
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 賈磊;劉飛

本文提供了一種鋼軌擦傷檢測方法、裝置、計算機(jī)設(shè)備和存儲介質(zhì)，其中方法包括：獲取待檢測鋼軌的渦流信號；根據(jù)所述渦流信號和相對應(yīng)的自適應(yīng)判斷閾值，確定所述鋼軌是否存在擦傷并確定所述擦傷所在的位置區(qū)間；獲取所述鋼軌在所述位置區(qū)間處的頂面圖像并進(jìn)行圖像分析，根據(jù)分析結(jié)果判定所述擦傷的類型。本文通過將渦流信號和自適應(yīng)判斷閾值進(jìn)行比較，排除了鋼軌所處環(huán)境、自身電導(dǎo)率磁導(dǎo)率差異等因素的影響，實(shí)現(xiàn)鋼軌擦傷快速準(zhǔn)確檢測；進(jìn)而通過對擦傷所在位置區(qū)間的頂面圖像的分析，實(shí)現(xiàn)了對擦傷類型的檢測；為全面掌握鋼軌擦傷狀態(tài)提供可靠依據(jù)，有利于對不同類型的擦傷選擇有效的整治措施，有利于提高軌道運(yùn)行的安全性和舒適性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋼軌探傷技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種鋼軌擦傷檢測方法、裝置、計算機(jī)設(shè)備和存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

鐵路作為一種安全、快捷、舒適、全天候的運(yùn)輸方式，已經(jīng)成為了運(yùn)輸體系中重要的組成部分。鐵路在快速發(fā)展的同時，也對鋼軌提出了重型化、強(qiáng)韌化的要求。鐵路在運(yùn)行的過程中，輪軌之間的不良接觸容易造成鋼軌傷損，鋼軌擦傷是其中一種主要的傷損形式。鋼軌擦傷會嚴(yán)重影響軌道的平順性、列車運(yùn)行的穩(wěn)定性及旅客乘車的舒適性，長時間的輪軌相互作用會引起鋼軌的剝離掉塊或橫向疲勞裂紋，嚴(yán)重時可能會導(dǎo)致鋼軌折斷，威脅行車安全。因此對鋼軌擦傷進(jìn)行高效準(zhǔn)確的檢測十分重要。

現(xiàn)有的鋼軌擦傷無損檢測主要利用無損檢測技術(shù)和人工巡檢復(fù)核的方式，無損檢測技術(shù)主要有機(jī)器視覺、超聲等，但這些無損檢測技術(shù)都存在著各自的局限性：例如，超聲波探傷技術(shù)只能發(fā)現(xiàn)擦傷，不能對擦傷的面積和嚴(yán)重程度進(jìn)行評估；機(jī)器視覺檢測方法只能對擦傷發(fā)展后期已經(jīng)出現(xiàn)剝離掉塊的鋼軌擦傷進(jìn)行檢測，無法檢測出早期的尚未出現(xiàn)剝離掉塊的鋼軌擦傷等。因此，對于探測到的疑似擦傷還需要再結(jié)合人工進(jìn)行巡檢復(fù)核，而人工巡檢又存在檢測速度慢、檢測效率低的缺陷。

有鑒于此，本文旨在提供一種鋼軌擦傷檢測方法、裝置、計算機(jī)設(shè)備和存儲介質(zhì)，能夠提高對擦傷檢測的效率和且能對擦傷的類型進(jìn)行檢測。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本文的目的在于，提供一種鋼軌擦傷檢測方法、裝置、計算機(jī)設(shè)備和存儲介質(zhì)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中對鋼軌擦傷檢測效率低和檢測不全面的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本文的具體技術(shù)方案如下：

一方面，本文提供一種鋼軌擦傷檢測方法，包括：

獲取待檢測鋼軌的渦流信號；

根據(jù)所述渦流信號和相對應(yīng)的自適應(yīng)判斷閾值，確定所述鋼軌是否存在擦傷并確定所述擦傷所在的位置區(qū)間；

獲取所述鋼軌在所述位置區(qū)間處的頂面圖像并進(jìn)行圖像分析，根據(jù)分析結(jié)果判定所述擦傷的類型。

具體地，所述根據(jù)所述渦流信號和相對應(yīng)的自適應(yīng)判斷閾值，確定所述鋼軌是否存在擦傷并確定所述擦傷所在的位置區(qū)間，包括：

計算所述渦流信號在每個位置區(qū)間內(nèi)的幅值絕對值；

判斷所述幅值絕對值是否小于所述自適應(yīng)判斷閾值；

當(dāng)所述幅值小于所述自適應(yīng)判斷閾值時，判定所述鋼軌在對應(yīng)的所述位置區(qū)間內(nèi)不存在擦傷；

當(dāng)所述幅值大于或等于所述自適應(yīng)判斷閾值時，判定所述鋼軌在對應(yīng)的所述位置區(qū)間內(nèi)存在擦傷。

優(yōu)選地，所述自適應(yīng)判斷閾值通過如下步驟得到：

計算所述渦流信號在所述位置區(qū)間內(nèi)幅值的均方根：

其中，RMS_j為第j個位置區(qū)間內(nèi)所述渦流信號幅值的均方根，s_k為位置區(qū)間內(nèi)第k個檢測點(diǎn)的渦流信號幅值，N為位置區(qū)間內(nèi)渦流檢測的檢測點(diǎn)數(shù)量；

根據(jù)所述均方根，計算得到所述自適應(yīng)判斷閾值，公式為：