一種全自動(dòng)火車導(dǎo)軌損耗圖像采集裝置的圖像采集單元的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于火車導(dǎo)軌損耗檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種全自動(dòng)火車導(dǎo)軌損耗圖像采集裝置的圖像采集單元。
【背景技術(shù)】
[0002]安全問(wèn)題是鐵路交通運(yùn)輸?shù)挠篮阒黝}，高速和重載鐵路的飛速發(fā)展對(duì)列車運(yùn)行安全提出了新的挑戰(zhàn)。相對(duì)于以前的機(jī)車，高速和重載列車一旦脫軌將引起更大危害，尤其是高速列車脫軌可能造成毀滅性的災(zāi)難。為此需要定期檢測(cè)火車導(dǎo)軌磨損程度，即檢測(cè)火車導(dǎo)軌表面平面度。目前，公知的火車導(dǎo)軌表面磨耗檢測(cè)儀多為歐洲生產(chǎn)的探傷設(shè)備或是簡(jiǎn)易的物理檢測(cè)裝置，前者結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)昂貴，要求操作人員具有較高的操作水平；后者雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但是檢測(cè)精度不高，尤其受測(cè)量人員的主觀因素影響較大，不能得到最佳的檢測(cè)效果。
[0003]隨著圖像處理技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)采集火車導(dǎo)軌的圖像信息，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)圖像采集器采集到的圖像信息進(jìn)行處理，從而計(jì)算出火車導(dǎo)軌的損耗程度成為可能，但現(xiàn)在還沒(méi)有一種專門(mén)用于采集火車導(dǎo)軌損耗圖像的裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是解決上述問(wèn)題，提供一種全自動(dòng)火車導(dǎo)軌損耗圖像采集裝置的圖像采集單元。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種全自動(dòng)火車導(dǎo)軌損耗圖像采集裝置的圖像采集單元，包括安裝在基板上的第一線型激光器、第二線型激光器和相機(jī)，所述第一線型激光器和相機(jī)位于火車導(dǎo)軌的一側(cè)，第二線型激光器位于火車導(dǎo)軌的另一側(cè)，第一線型激光器和第二線型激光器發(fā)出的激光在火車導(dǎo)軌軌道面上形成一條激光線，該激光線與火車導(dǎo)軌的中心線垂直，相機(jī)采集圖像的一端與激光線相對(duì)。
[0006]優(yōu)選的，所述第一線型激光器、第二線型激光器和相機(jī)到火車導(dǎo)軌軌道面的垂直距離相同，均為22mm。
[0007]優(yōu)選的，所述相機(jī)的光軸線與激光線的交點(diǎn)到火車導(dǎo)軌的中心線的距離為20mm。
[0008]優(yōu)選的，所述基板上設(shè)有用于安裝第一線型激光器、第二線型激光器和相機(jī)的安裝座，第一線型激光器、第二線型激光器和相機(jī)可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在安裝座上。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明所提供的全自動(dòng)火車導(dǎo)軌損耗圖像采集裝置的圖像采集單元，通過(guò)第一線型激光器和第二線型激光器對(duì)火車導(dǎo)軌軌道面進(jìn)行照明和對(duì)拍攝點(diǎn)進(jìn)行定位，相機(jī)在特定的位置對(duì)火車導(dǎo)軌軌道面進(jìn)行圖像采集，所采集的圖像便于后期圖像處理。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本發(fā)明全自動(dòng)火車導(dǎo)軌損耗圖像采集裝置的正視圖；
[0011]圖2是本發(fā)明全自動(dòng)火車導(dǎo)軌損耗圖像采集裝置的側(cè)視圖；
[0012]圖3是本發(fā)明測(cè)距單元的示意圖；
[0013]圖4是本發(fā)明圖像采集單元的側(cè)視圖；
[0014]圖5是本發(fā)明圖像采集單元的平面分布示意圖；
[0015]圖6是本發(fā)明相機(jī)與全自動(dòng)火車導(dǎo)軌軌道面的位置關(guān)系示意圖。
[0016]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1、箱體；2、萬(wàn)向輪；31、第一線型激光器；32、第二線型激光器；33、相機(jī)；41、滾輪；42、編碼器；43、聯(lián)軸器；44、豎軸；45、側(cè)滾輪；46、拉簧；5、推桿。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明:
[0018]如圖1和圖2所示，本發(fā)明的一種全自動(dòng)火車導(dǎo)軌損耗圖像采集裝置，其主體部分為一個(gè)長(zhǎng)方體的箱體1，箱體1的下端四個(gè)角落均設(shè)有萬(wàn)向輪2，箱體1的的內(nèi)部設(shè)有圖像采集單元和處理單元，箱體1的下端設(shè)有與火車導(dǎo)軌配合的測(cè)距單元，測(cè)距單元和圖像采集單元均與處理單元電連接；箱體1的側(cè)面設(shè)有可伸縮的推桿5，通過(guò)推動(dòng)推桿5，箱體1可沿火車導(dǎo)軌的長(zhǎng)度方向移動(dòng)，此時(shí)火車導(dǎo)軌位于箱體1的正下方，測(cè)距單元把電信號(hào)傳送到處理單元，處理單元計(jì)算出火車導(dǎo)軌損耗圖像采集裝置的位移，可在不同的位移處控制圖像采集單元對(duì)火車導(dǎo)軌進(jìn)行圖像采集，需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的處理單元的硬件和軟件部分通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)均可實(shí)現(xiàn)。
[0019]如圖4至圖6所示，箱體1內(nèi)設(shè)有用于安裝圖像采集單元的基板，基板上設(shè)有安裝座，圖像采集單元包括第一線型激光器31、第二線型激光器32和相機(jī)33，第一線型激光器31、第二線型激光器32和相機(jī)33可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在安裝座上，便于第一線型激光器31、第二線型激光器32和相機(jī)33角度的微調(diào)，其中，相機(jī)33與處理單元電連接；圖5和圖6中的L1是火車導(dǎo)軌中心線所對(duì)應(yīng)的位置，同時(shí)也代表了火車導(dǎo)軌的長(zhǎng)度方向，第一線型激光器31和相機(jī)33位于火車導(dǎo)軌中心線的一側(cè)，第二線型激光器32位于火車導(dǎo)軌中心線的另一偵牝第一線型激光器31和第二線型激光器32連成的直線與火車導(dǎo)軌中心線垂直，從而第一線型激光器31和第二線型激光器32發(fā)出的激光在火車導(dǎo)軌軌道面上形成一條激光線，該激光線與火車導(dǎo)軌中心線垂直，相機(jī)33采集圖像的一端與激光線相對(duì)；圖6中的L2是相機(jī)光軸線，L3是第一線型激光器31和第二線型激光器32發(fā)出的激光線，火車導(dǎo)軌軌道面寬為70mm，第一線型激光器31、第二線型激光器32和相機(jī)33到火車導(dǎo)軌軌道面的垂直距離相同，均為22_，其中相機(jī)光軸線L2與激光線L3相交，交點(diǎn)到火車導(dǎo)軌中心線L1的距離為20mm，這樣的設(shè)置可以保證相機(jī)33采集到的圖像偏移在可接受的范圍之內(nèi)，方便后期的圖像處理。
[0020]如圖3所示，測(cè)距單元包括滾輪41、編碼器42和兩個(gè)側(cè)滾輪45，滾輪41設(shè)于箱體1下端與火車導(dǎo)軌軌道面配合，編碼器42和滾輪41通過(guò)聯(lián)軸器43相連，編碼器42還與處理單元電連接，編碼器42用于采集滾輪41轉(zhuǎn)動(dòng)的電信號(hào)，并將電信號(hào)傳送到處理單元，計(jì)算出火車導(dǎo)軌損耗圖像采集裝置的位移；箱體1的下端還設(shè)有兩根豎軸44，兩個(gè)側(cè)滾輪45分別安裝在兩根豎軸44的下端，兩個(gè)側(cè)滾輪45分別與火車導(dǎo)軌的兩個(gè)側(cè)面接觸，兩根豎軸44之間設(shè)有拉簧46，從而使側(cè)滾輪45與火車導(dǎo)軌側(cè)面的接觸帶有一定壓力，使?jié)L輪41與火車導(dǎo)軌軌道面的配合更加緊密，提高測(cè)距的精確度。
[0021]本發(fā)明所提供的全自動(dòng)火車導(dǎo)軌損耗圖像采集裝置的圖像采集單元，通過(guò)第一線型激光器和第二線型激光器對(duì)火車導(dǎo)軌軌道面進(jìn)行照明和對(duì)拍攝點(diǎn)進(jìn)行定位，相機(jī)在特定的位置對(duì)火車導(dǎo)軌軌道面進(jìn)行圖像采集，所采集的圖像便于后期圖像處理。
[0022]本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到，這里所述的實(shí)施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應(yīng)被理解為本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于這樣的特別陳述和實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明公開(kāi)的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種全自動(dòng)火車導(dǎo)軌損耗圖像采集裝置的圖像采集單元，其特征在于:包括安裝在基板上的第一線型激光器(31)、第二線型激光器(32)和相機(jī)(33)，所述第一線型激光器(31)和相機(jī)(33)位于火車導(dǎo)軌的一側(cè)，第二線型激光器(32)位于火車導(dǎo)軌的另一側(cè)，第一線型激光器(31)和第二線型激光器(32)發(fā)出的激光在火車導(dǎo)軌軌道面上形成一條激光線，該激光線與火車導(dǎo)軌的中心線垂直，相機(jī)(33)采集圖像的一端與激光線相對(duì)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像采集單元，其特征在于:所述第一線型激光器(31)、第二線型激光器(32)和相機(jī)(33)到火車導(dǎo)軌軌道面的垂直距離相同，均為22_。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像采集單元，其特征在于:所述相機(jī)(33)的光軸線與激光線的交點(diǎn)到火車導(dǎo)軌的中心線的距離為20mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像采集單元，其特征在于:所述基板上設(shè)有用于安裝第一線型激光器(31)、第二線型激光器(32)和相機(jī)(33)的安裝座，第一線型激光器(31)、第二線型激光器(32)和相機(jī)(33)可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在安裝座上。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種全自動(dòng)火車導(dǎo)軌損耗圖像采集裝置的圖像采集單元，包括安裝在基板上的第一線型激光器、第二線型激光器和相機(jī)，所述第一線型激光器和相機(jī)位于火車導(dǎo)軌的一側(cè)，第二線型激光器位于火車導(dǎo)軌的另一側(cè)，第一線型激光器和第二線型激光器發(fā)出的激光在火車導(dǎo)軌軌道面上形成一條激光線，該激光線與火車導(dǎo)軌的中心線垂直，相機(jī)采集圖像的一端與激光線相對(duì)。本發(fā)明的圖像采集單元，通過(guò)第一線型激光器和第二線型激光器對(duì)火車導(dǎo)軌軌道面進(jìn)行照明和對(duì)拍攝點(diǎn)進(jìn)行定位，相機(jī)在特定的位置對(duì)火車導(dǎo)軌軌道面進(jìn)行圖像采集，所采集的圖像便于后期圖像處理。
【IPC分類】B61K9/08
【公開(kāi)號(hào)】CN105346560
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510624071
【發(fā)明人】余學(xué)才, 張利勛, 張行至, 周建華
【申請(qǐng)人】成都多極子科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年9月28日