專利名稱：列車輪對踏面和輪緣在線高速檢測系統(tǒng)及其檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測系統(tǒng)及其檢測方法，具體涉及一種列車輪對踏面與輪緣在線高速檢測系統(tǒng)及其檢測方法。
背景技術(shù)：
輪對是列車最重要的部件之一，輪對的好壞直接影響列 車的行車安全。列車輪對踏面的缺陷包括踏面擦傷和踏面剝離，這些缺陷在列車運(yùn)行中會(huì)帶來額外的沖擊振動(dòng)，嚴(yán)重影響列車的行駛安全以及軌道設(shè)施的使用壽命，所以如何準(zhǔn)確的檢測出列車輪對踏面的缺陷是列車發(fā)展中急需解決的檢測技術(shù)問題。近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，列車行駛速度在逐步提升，伴隨著高速和重載的實(shí)際情況，列車輪對要承受更大的動(dòng)態(tài)載荷，使得列車輪對極易出現(xiàn)踏面擦傷、剝離等現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致列車運(yùn)行品質(zhì)下降。列車輪對踏面磨損加劇，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致車軸斷裂、崩輪，甚至造成重大事故。目前有很多踏面缺陷的檢測方法，其中在專利號(hào)為ZL200610155281. 3的專利中，在檢測輪對踏面的過程中未考慮噴砂管與剎車裝置的影響，結(jié)構(gòu)光組的光平面與軌道平面有夾角和采用線陣相機(jī)成像，由于結(jié)構(gòu)光組無法全部覆蓋踏面，所以只能檢測整個(gè)輪對踏面的部分缺陷信息，另外，缺陷信息是通過與無缺陷的圖片相比較之后做差所獲得的，未考慮機(jī)車的震動(dòng)和偏移，容易造成較大的檢測誤差。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種更加準(zhǔn)確的用于檢測列車輪對缺陷的在線檢測系統(tǒng)及其檢測方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案列車輪對踏面和輪緣缺陷在線高速檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括用于檢測列車是否進(jìn)入檢測區(qū)域的目標(biāo)檢測裝置，用于檢測列車運(yùn)行速度的測速裝置，用于判斷列車是否到達(dá)指定位置的位置判斷裝置，用于獲得列車輪對踏面和輪緣圖像信息的圖像采集裝置，用于處理前述圖像采集裝置獲得的圖像信息的圖像處理裝置，用于接收前述目標(biāo)檢測裝置、測速裝置和位置判斷裝置的信息，并根據(jù)所得信息對圖像采集裝置、圖像處理裝置進(jìn)行控制的系統(tǒng)控制裝置；前述圖像采集裝置包括多組線結(jié)構(gòu)光源和高速面陣相機(jī)；前述線結(jié)構(gòu)光源的光平面位于軌道平面的上方并與軌道平面形成俯角，光平面與輪對相交所形成的交線平行于軌道平面并位于列車噴砂管/剎車裝置與軌道之間；前述高速面陣相機(jī)位于軌道平面的下方，相機(jī)的光軸與軌道平面形成仰角同時(shí)與前述光平面形成固定夾角；前述圖像采集裝置在兩條軌道的外側(cè)各設(shè)置至少兩套。
前述的列車輪對踏面和輪緣缺陷在線高速檢測系統(tǒng)，其特征在于，前述目標(biāo)檢測裝置、位置判斷裝置和測速裝置為霍爾傳感器。前述的列車輪對踏面和輪緣缺陷在線高速檢測系統(tǒng)，其特征在于，前述高速面陣相機(jī)的成像視場可設(shè)置，前述成像視場的寬度僅含蓋體現(xiàn)輪對踏面和輪緣形狀的區(qū)域，成像視場的高度僅含蓋最大交線區(qū)域。前述的列車輪對踏面和輪緣缺陷在線高速檢測系統(tǒng)，其 特征在于，前述高速面陣相機(jī)的光軸與光平面所成固定夾角的大小在5 20度范圍內(nèi)。利用前述的列車輪對踏面和輪緣缺陷在線高速檢測系統(tǒng)檢測輪對踏面和輪緣缺陷的方法，其特征在于，包括以下步驟(I)當(dāng)輪對進(jìn)入檢測區(qū)域后，目標(biāo)檢測裝置檢測到相應(yīng)信息，系統(tǒng)控制裝置接收前述信息、并啟動(dòng)測速裝置；(2)當(dāng)輪對進(jìn)入測速區(qū)間后，測速裝置獲得輪對的速度信息，系統(tǒng)控制裝置接收前述速度信息、并啟動(dòng)圖像采集裝置；(3)當(dāng)輪對到達(dá)指定的圖像采集位置后，位置判斷裝置檢測到輪對的位置信息，系統(tǒng)控制裝置接收前述位置信息、并控制圖像采集裝置對輪對踏面及輪緣進(jìn)行圖像采集，獲得一系列的踏面及輪緣圖像信息；(4)圖像處理裝置接收前述圖像信息并進(jìn)行處理和分析，最終顯示輪對踏面和輪緣的缺陷信息。前述的檢測輪對踏面和輪緣缺陷的方法，其特征在于，在前述步驟(4)中，圖像處理裝置處理圖像信息的方法為(一)判斷圖像中的輪對是否存在缺陷利用canny邊緣檢測的方法得到交線的上下單像素邊緣，同時(shí)設(shè)定一個(gè)第一閾值，將像素點(diǎn)與其之前的像素點(diǎn)做差，當(dāng)差值大于第一閾值則判定輪對此處存在缺陷，反之則不存在缺陷；(二)、計(jì)算缺陷的大?、?、以踏面與線結(jié)構(gòu)光源交點(diǎn)作為單像素邊緣的基準(zhǔn)點(diǎn)，設(shè)定一個(gè)第二閾值，將分開踏面與輪緣的估算位置的前后數(shù)個(gè)單像素點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)做差，差值小于等于第二閾值時(shí)，即確定這個(gè)像素點(diǎn)是區(qū)分踏面與輪緣的分界點(diǎn)，同時(shí)得到輪緣的實(shí)際像素個(gè)數(shù)A ;②、擬合踏面區(qū)域的點(diǎn)，得到一條直線，擬合點(diǎn)p(x，y)與對應(yīng)的實(shí)際測量點(diǎn)q(x, y)的偏差為r(x, y), r (x, y) =p (x, y) -q (x, y)，交線所在位置的切平面與光平面的夾角為Θ，則缺陷深度d為d=r (X，y) Xtan Θ ；③、根據(jù)輪緣與踏面長度所成的比例，計(jì)算出未發(fā)生磨損的輪緣的理論像素個(gè)數(shù)B，B與A做差即得到輪緣的磨損量；(三)生成結(jié)果圖將每幅圖像中的光帶部分提取出來，按照順序拼接成一幅圖像，并將輪對的缺陷部分用不同于背景的顏色表示出來。前述的檢測輪對踏面和輪緣缺陷的方法，其特征在于，前述做差的兩個(gè)像素點(diǎn)中間相隔四個(gè)像素點(diǎn)。本發(fā)明的有益之處在于圖像采集裝置的光平面與輪對相交所形成的交線位于列車噴砂管/剎車裝置與鐵軌之間，解決了列車噴砂管/剎車裝置對檢測系統(tǒng)的檢測方向和范圍的影響問題；線結(jié)構(gòu)光源的光平面與輪對相交所成的交線平行于軌道平面，并且線結(jié)構(gòu)光源橫向的長度覆蓋了輪對的踏面和輪緣，真正實(shí)現(xiàn)踏面和輪緣無遺漏的全部檢測；高速面陣相機(jī)的成像視場的寬度僅含蓋體現(xiàn)輪對踏面和輪緣形狀的區(qū)域、高度僅含蓋最大交線區(qū)域，因交線區(qū)域以外的部分未采集到圖像中，所以大大提高了圖像處理裝置的運(yùn)算速度及工作效率，本系統(tǒng)可適用于20km/tT300km/h列車的在線高速檢測；利用本發(fā)明的方法計(jì)算踏面缺陷的深度，無需考慮機(jī)車的震動(dòng)和偏移，大大減小了檢測的誤差；每幅圖像中的光帶部分被提取出來，并按照順序拼接成一幅圖像，輪對的缺陷部分也同時(shí)被拼接在了前述的圖像中，更方便觀察檢測結(jié)果。


圖I是本發(fā)明的列車輪對缺陷在線檢測系統(tǒng)的總體布局的俯視
圖2是圖I中的列車輪對缺陷在線檢測系統(tǒng)的右視圖；圖3是線結(jié)構(gòu)光源的光平面與交線所在切平面以及噴砂管/剎車裝置的相對位置示意圖；圖中附圖標(biāo)記的含義1_輪對，2-軌道，3-目標(biāo)檢測裝置，4-位置判斷裝置，5-線結(jié)構(gòu)光源，6-高速面陣相機(jī)，7-測速裝置，8-光平面，9-切平面，10-噴砂管，Θ -夾角，箭頭表示列車行駛方向。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作具體的介紹。參照圖1，本發(fā)明的列車輪對缺陷在線高速檢測系統(tǒng)，包括用于檢測列車是否進(jìn)入檢測區(qū)域的目標(biāo)檢測裝置3，用于檢測列車運(yùn)行速度的測速裝置7，用于判斷列車是否到達(dá)指定位置的位置判斷裝置4，用于獲得列車輪對I的踏面和輪緣圖像信息的圖像采集裝置，對圖像采集裝置獲得的圖像信息進(jìn)行處理的圖像處理裝置(未圖示)以及接收目標(biāo)檢測裝置3、測速裝置7、位置判斷裝置4傳來的信息并對圖像采集裝置發(fā)出控制命令的系統(tǒng)控制裝置(未圖示)。該在線檢測系統(tǒng)的總體布局詳述如下在軌道2的外側(cè)靠近軌道2的位置、沿軌道2延伸方向依次排布有目標(biāo)檢測裝置3，測速裝置7，位置判斷裝置4，圖像采集裝置。目標(biāo)檢測裝置3最先檢測到是否有列車進(jìn)入檢測區(qū)域，測速裝置7檢測列車進(jìn)入檢測區(qū)域后的運(yùn)行速度是否能滿足圖像采集裝置采集到有效而且完整的圖像信息，當(dāng)列車進(jìn)入檢測區(qū)域并行使到指定的圖像采集位置后，位置判斷裝置4發(fā)出信號(hào)給系統(tǒng)控制裝置，進(jìn)而啟動(dòng)圖像采集裝置進(jìn)行圖像的采集。如果列車運(yùn)行速度較快，不利于圖像采集裝置采集到有效而且完整的圖像信息，往往會(huì)導(dǎo)致圖像處理裝置所做的圖像處理為無用功。所以，將測速裝置7與系統(tǒng)控制裝置建立信號(hào)聯(lián)系，當(dāng)檢測到的列車速度小于某一值時(shí)，系統(tǒng)控制裝置接收信息并向圖像采集裝置發(fā)出啟動(dòng)的命令，準(zhǔn)備進(jìn)行圖像采集；當(dāng)檢測到的列車速度超過該值時(shí)，測速裝置7不發(fā)出信號(hào)給系統(tǒng)控制裝置，圖像采集裝置也不工作，避免了圖像采集裝置以及圖像處理裝置做無用功。圖像采集裝置包括構(gòu)成陣列的多組線結(jié)構(gòu)光源5和高速面陣相機(jī)6。參照圖2和圖3，線結(jié)構(gòu)光源5的光平面8位于軌道平面的上方并與軌道平面形成俯角，光平面8與輪對I相交所形成的交線平行于軌道平面并位于列車噴砂管10/剎車裝置與軌道2之間，解決了列車噴砂管10/剎車裝置對檢測系統(tǒng)的檢測方向和范圍的影響問題；高速面陣相機(jī)6位于軌道平面的下方，相機(jī)的光軸與軌道平面形成仰角，同時(shí)與光平面8形成固定夾角。作為一種優(yōu)選的方案，高速面陣相機(jī)6的光軸與光平面8所成固定夾角的大小在5 20度范圍內(nèi)。由于夾角越大，踏面表面的缺陷顯示出來的特征就越明顯，但是考慮到安裝的線結(jié)構(gòu)光源5的數(shù)量，夾角不能過大，所以經(jīng)過試驗(yàn)，最終將夾角的大小確定在5 20度范圍內(nèi)。作為一種優(yōu)選的方案，位置判斷裝置4與圖像采集裝置 一一對應(yīng)，平均分成兩組并對稱的設(shè)置在兩條軌道2的最外側(cè)。為了使圖像采集裝置獲得整個(gè)輪對I的全部圖像信息，也就是采集到輪對I 一周的全部圖像信息，每側(cè)軌道2的最外側(cè)的圖像采集裝置的數(shù)目> 2個(gè)。多個(gè)圖像采集裝置設(shè)置于不同的位置但同時(shí)工作，可獲得整個(gè)輪對I的完整的圖像信息，大大增加了檢測的范圍。作為一種優(yōu)選的方案，目標(biāo)檢測裝置3、位置判斷裝置4和測速裝置7均為霍爾傳感器。它不僅對磁場敏感、體積小、響應(yīng)速度快，而且使用壽命長，可作出準(zhǔn)確的判斷，并將信號(hào)傳遞給系統(tǒng)控制裝置，從而保證本發(fā)明的在線檢測系統(tǒng)高質(zhì)量的完成檢測工作。作為一種優(yōu)選的方案，高速面陣相機(jī)6的成像視場可設(shè)置，成像視場的寬度僅含蓋體現(xiàn)輪對踏面和輪緣形狀的區(qū)域，成像視場的高度僅含蓋最大交線區(qū)域，可略大于交線區(qū)域。由于高速面陣相機(jī)6的成像視場設(shè)置好后不再做改變，隨輪對I向圖像采集裝置的靠近，交線區(qū)域所形成的圖像在整幅圖像中所占比例也越來越大，所以相機(jī)的成像視場大小以能含蓋、或略大于最大的交線區(qū)域?yàn)橐恕Ｒ蚪痪€區(qū)域以外的大部分景象未采集到圖像中，所以圖像處理裝置在處理圖像時(shí)，僅處理交線區(qū)域的圖像信息，大大提高了運(yùn)算速度及工作效率，行駛速度在20km/tT300km/h的列車均可利用本系統(tǒng)進(jìn)行輪對缺陷的檢測。利用上述的列車輪對踏面和輪緣缺陷在線高速檢測系統(tǒng)檢測輪對缺陷的方法，包括以下步驟首先，輪對I進(jìn)入檢測區(qū)域后，目標(biāo)檢測裝置3檢測到相應(yīng)信息，并發(fā)出信號(hào)給系統(tǒng)控制裝置，由系統(tǒng)控制裝置啟動(dòng)測速裝置7。然后，輪對I進(jìn)入測速區(qū)間后，測速裝置7檢測輪對I的速度，如果速度小于等于某一數(shù)值，測速裝置7將速度信號(hào)傳遞給系統(tǒng)控制裝置，由系統(tǒng)控制裝置啟動(dòng)圖像采集裝置，做好采集圖像信息的準(zhǔn)備工作；如果速度大于該數(shù)值時(shí)，為了避免圖像采集裝置采集到的圖像信息不完整，也就是得不到整個(gè)輪對I的圖像信息，測速裝置7不發(fā)出信號(hào)給系統(tǒng)控制裝置，也就是不啟動(dòng)圖像采集裝置。圖像采集裝置被啟動(dòng)后，當(dāng)輪對I到達(dá)指定的圖像采集位置時(shí)，位置判斷裝置4檢測到相應(yīng)位置信息，并發(fā)出信號(hào)給系統(tǒng)控制裝置，由系統(tǒng)控制裝置控制圖像采集裝置對輪對踏面及輪緣進(jìn)行圖像采集，獲得一系列的踏面及輪緣圖像信息。最后，圖像處理裝置接收圖像信息并進(jìn)行處理與分析，并最終顯示輪對踏面和輪緣的缺陷信息。其中，圖像處理裝置處理圖像信息的方法為首先，判斷圖像中的輪對是否存在缺陷。具體判斷過程如下利用canny邊緣檢測的方法得到交線的上下單像素邊緣，交線為光平面與輪對相交所形成的相交線；設(shè)定一個(gè)第一閾值，對獲得的上下單像素邊緣進(jìn)行處理。作為一種優(yōu)選的方案，每個(gè)像素點(diǎn)分別與該像素點(diǎn)前面的第五個(gè)像素點(diǎn)做差，當(dāng)這個(gè)差值大于第一閾值時(shí)，則判定此處存在缺陷，反之則不存在缺陷。然后，計(jì)算缺陷的大小。以踏面與線結(jié)構(gòu)光源交點(diǎn)作為單像素邊緣的基準(zhǔn)點(diǎn)，設(shè)定一個(gè)第二閾值，因?yàn)檩喚壟c踏面長度的比例關(guān)系固定，可以通過總像素先確定踏面與輪緣分開的一個(gè)估算位置，這個(gè)估算位置前后數(shù)個(gè)單像素點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)的差值小于等于第二閾值時(shí)，即確定這個(gè)像素點(diǎn)是區(qū)分踏面與輪緣的分界點(diǎn)，同時(shí)計(jì)算得到輪緣所占像素的實(shí)際像素個(gè)數(shù)A ;對踏面區(qū)域的點(diǎn)進(jìn)行擬合，得到一條直線，踏面擬合點(diǎn)P (X，y)與對應(yīng)的實(shí)際測量點(diǎn)q(x, y)的偏差為r(x, y), r (x, y) =p (x, y) -q (x, y)，交線所在位置的切平面9與光平面8的夾角為Θ，貝1J缺陷深度d為d=r(x, y) Xtan Θ ;根據(jù)輪緣與踏面長度成一定固定比例,計(jì)算出未發(fā)生磨損的輪緣的理論像素個(gè)數(shù)B，然后將B與A做差，差值 就是輪緣因磨損而減少的那部分的像素個(gè)數(shù)，從而得到輪緣的磨損量。最后，圖像處理裝置將所有圖像拼接并形成一幅檢測結(jié)果圖。具體的拼接方法是將每幅圖像中的光帶部分提取出來，按照順序拼接成一幅圖像，輪對的缺陷部分也被拼接在上述圖像中，為了更加便于觀察，缺陷部分用另一種與背景不同的顏色來表示。需要說明的是，上述實(shí)施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.列車輪對踏面和輪緣缺陷在線高速檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括 用于檢測列車是否進(jìn)入檢測區(qū)域的目標(biāo)檢測裝置， 用于檢測列車運(yùn)行速度的測速裝置， 用于判斷列車是否到達(dá)指定位置的位置判斷裝置， 用于獲得列車輪對踏面和輪緣圖像信息的圖像采集裝置， 用于處理上述圖像采集裝置獲得的圖像信息的圖像處理裝置， 用于接收上述目標(biāo)檢測裝置、測速裝置和位置判斷裝置的信息，并根據(jù)所得信息對圖像采集裝置、圖像處理裝置進(jìn)行控制的系統(tǒng)控制裝置； 上述圖像采集裝置包括多組線結(jié)構(gòu)光源和高速面陣相機(jī)；上述線結(jié)構(gòu)光源的光平面位于軌道平面的上方并與軌道平面形成俯角，光平面與輪對相交所形成的交線平行于軌道平面并位于列車噴砂管/剎車裝置與軌道之間；上述高速面陣相機(jī)位于軌道平面的下方，相機(jī)的光軸與軌道平面形成仰角、同時(shí)與上述光平面形成固定夾角；上述圖像采集裝置在兩條軌道的外側(cè)各設(shè)置至少兩套。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的列車輪對踏面和輪緣缺陷在線高速檢測系統(tǒng)，其特征在于，上述目標(biāo)檢測裝置、位置判斷裝置和測速裝置為霍爾傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的列車輪對踏面和輪緣缺陷在線高速檢測系統(tǒng)，其特征在于，上述高速面陣相機(jī)的成像視場可設(shè)置，上述成像視場的寬度僅含蓋體現(xiàn)輪對踏面和輪緣形狀的區(qū)域，成像視場的高度僅含蓋最大交線區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的列車輪對踏面和輪緣缺陷在線高速檢測系統(tǒng)，其特征在于，上述高速面陣相機(jī)的光軸與光平面所成固定夾角的大小在5 20度范圍內(nèi)。
5.利用權(quán)利要求I所述的列車輪對踏面和輪緣缺陷在線高速檢測系統(tǒng)檢測輪對踏面和輪緣缺陷的方法，其特征在于，包括以下步驟 (O當(dāng)輪對進(jìn)入檢測區(qū)域后，目標(biāo)檢測裝置檢測到相應(yīng)信息，系統(tǒng)控制裝置接收上述信息、并啟動(dòng)測速裝置； (2)當(dāng)輪對進(jìn)入測速區(qū)間后，測速裝置獲得輪對的速度信息，系統(tǒng)控制裝置接收上述速度信息、并啟動(dòng)圖像采集裝置； (3)當(dāng)輪對到達(dá)指定的圖像采集位置后，位置判斷裝置檢測到輪對的位置信息，系統(tǒng)控制裝置接收上述位置信息、并控制圖像采集裝置對輪對踏面及輪緣進(jìn)行圖像采集，獲得一系列的踏面及輪緣圖像信息； (4)圖像處理裝置接收上述圖像信息并進(jìn)行處理和分析，最終顯示輪對踏面和輪緣的缺陷信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的檢測輪對踏面和輪緣缺陷的方法，其特征在于，在上述步驟(4)中，圖像處理裝置處理圖像信息的方法為(一)判斷圖像中的輪對是否存在缺陷利用canny邊緣檢測的方法得到交線的上下單像素邊緣，同時(shí)設(shè)定一個(gè)第一閾值，將像素點(diǎn)與其之前的像素點(diǎn)做差，當(dāng)差值大于第一閾值則判定輪對此處存在缺陷，反之則不存在缺陷； (二)、計(jì)算缺陷的大小 ①、以踏面與線結(jié)構(gòu)光源交點(diǎn)作為單像素邊緣的基準(zhǔn)點(diǎn)，設(shè)定一個(gè)第二閾值，將分開踏面與輪緣的估算位置的前后數(shù)個(gè)單像素點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)做差，差值小于等于第二閾值時(shí)，即確定這個(gè)像素點(diǎn)是區(qū)分踏面與輪緣的分界點(diǎn)，同時(shí)得到輪緣的實(shí)際像素個(gè)數(shù)A ;②、擬合踏面區(qū)域的點(diǎn)，得到一條直線，擬合點(diǎn)P(x，y)與對應(yīng)的實(shí)際測量點(diǎn)q(x，y)的偏差為r(x, y), r (x, y) =p (x, y) -q(x, y),交線所在位置的切平面與光平面的夾角為Θ，則缺陷深度 d 為d=r (x，y) X tan θ ； ③、根據(jù)輪緣與踏面長度所成的比例，計(jì)算出未發(fā)生磨損的輪緣的理論像素個(gè)數(shù)B，B與A做差即得到輪緣的磨損量； (三)生成結(jié)果圖 將每幅圖像中的光帶部分提取出來，按照順序拼接成一幅圖像，并將輪對的缺陷部分用不同于背景的顏色表示出來。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的檢測輪對踏面和輪緣缺陷的方法，其特征在于，上述做差的兩個(gè)像素點(diǎn)中間相隔四個(gè)像素點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種列車輪對踏面與輪緣在線高速檢測系統(tǒng)及其檢測方法，檢測系統(tǒng)包括在軌道的外側(cè)依次排布的目標(biāo)檢測裝置、測速裝置、位置判斷裝置、圖像采集裝置以及圖像處理裝置和控制裝置，圖像采集裝置包括多組線結(jié)構(gòu)光源和高速面陣相機(jī)，光平面與輪對相交所形成的交線位于列車噴砂管/剎車裝置與鐵軌之間，面陣相機(jī)的成像視場含蓋并稍大于交線區(qū)域；檢測步驟包括①利用canny邊緣檢測的方法判斷輪對是否有缺陷；②計(jì)算缺陷深度從而獲得缺陷的大小；③將每幅圖像中的光帶部分依次拼接成一幅圖像。本發(fā)明的有益之處在于避免了列車噴砂管與剎車裝置對檢測過程的影響；檢測速度快；本系統(tǒng)適用于20km/h~300km/列車在線檢測；精度高，可以實(shí)現(xiàn)1mm以下缺陷檢測；檢測結(jié)果呈現(xiàn)在一幅圖像中，觀察方便。
文檔編號(hào)G01N21/89GK102788803SQ20121023574
公開日2012年11月21日 申請日期2012年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月9日
發(fā)明者姚恩濤, 徐貴力, 李開宇, 王平, 祁曉鵬, 程月華, 郭瑞鵬 申請人:南京航空航天大學(xué)