基于3d信息的故障自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種基于3D信息的故障自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法，對(duì)動(dòng)車(chē)、客車(chē)、貨車(chē)、機(jī)車(chē)等各種鐵路車(chē)輛和機(jī)車(chē)的故障自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)。
[0002]【背景技術(shù)】:
隨著鐵路客運(yùn)與貨運(yùn)量的不斷增大，鐵路車(chē)輛和機(jī)車(chē)作為鐵路運(yùn)輸?shù)暮诵牟糠郑?chē)體零部件等出現(xiàn)故障或異常將嚴(yán)重影響行車(chē)安全，因此鐵路車(chē)輛和機(jī)車(chē)的安全檢測(cè)變得更加重要。傳統(tǒng)的人工檢車(chē)存在不及時(shí)、工作量大、容易漏檢、盲區(qū)多等問(wèn)題，存在極大的安全隱串
■/Q1、O
[0003]目前也存在某些故障自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)的系統(tǒng)及方法，但多是利用線(xiàn)陣相機(jī)和面陣相機(jī)拍攝的2D圖像進(jìn)行故障自動(dòng)識(shí)別，容易受到光線(xiàn)、灰塵、污漬、雨雪天氣等外界環(huán)境因素的影響，從而產(chǎn)生大量的漏報(bào)與誤報(bào)，加大了人工確認(rèn)的工作量與難度，影響檢車(chē)效率。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的是提供一種基于3D信息的故障自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法。
[0005]上述的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種基于3D信息的故障自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)，其組成包括:3D信息獲取單元，所述的3D信息獲取單元與車(chē)型和車(chē)號(hào)識(shí)別單元電連接，所述的車(chē)型和車(chē)號(hào)識(shí)別單元與3D信息檢索單元電連接，所述的3D信息檢索單元與3D信息配準(zhǔn)單元電連接，所述的3D信息配準(zhǔn)單元與3D信息故障自動(dòng)識(shí)別單元電連接，所述的3D信息故障自動(dòng)識(shí)別單元與報(bào)警單元電連接，所述的報(bào)警單元將信號(hào)輸入到入庫(kù)單元。
[0006]所述的基于3D信息的故障自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)，所述的3D信息獲取單元，用于獲取鐵路車(chē)輛和機(jī)車(chē)各角度3D信息，包含三維空間信息及灰度信息；所述的車(chē)型和車(chē)號(hào)識(shí)別單元，利用3D信息識(shí)別得出鐵路車(chē)輛和機(jī)車(chē)的車(chē)型和車(chē)號(hào)；所述的3D信息檢索單元，利用3D信息檢索得出當(dāng)前過(guò)車(chē)對(duì)應(yīng)的各種模板和歷史數(shù)據(jù)信息；所述的3D信息配準(zhǔn)單元，利用3D信息配準(zhǔn)當(dāng)前過(guò)車(chē)對(duì)應(yīng)的各種模板和歷史數(shù)據(jù)信息；所述的3D信息故障自動(dòng)識(shí)別單元，利用3D信息特征識(shí)別得出各個(gè)部件是否存在異常及異常程度；所述的報(bào)警單元，將報(bào)警以二維或三維圖形的形式顯示給用戶(hù)，在圖形顯示中以不同顏色、不同深淺程度、不同形狀的標(biāo)識(shí)展示不同等級(jí)的故障和異常。
[0007]所述的基于3D信息的故障自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)，所述的3D信息獲取單元獲取當(dāng)前過(guò)車(chē)各個(gè)角度的3D信息，同一部件可以從若干個(gè)角度獲得不同的3D信息；每個(gè)3D信息單元均包含三維空間信息及灰度信息；信息數(shù)據(jù)庫(kù)中每個(gè)模板的3D信息單元均包含三維空間信息及灰度信息，根據(jù)獲取3D信息中的三維空間信息識(shí)別車(chē)型與具體車(chē)輛；根據(jù)獲取3D信息中的灰度信息識(shí)別車(chē)型與具體車(chē)輛；根據(jù)獲取3D信息中的三維空間信息和灰度信息識(shí)別車(chē)型與具體車(chē)輛；結(jié)合3D信息與現(xiàn)有的二維圖像車(chē)號(hào)識(shí)別或電子標(biāo)簽識(shí)別車(chē)型與具體車(chē)輛。
[0008]所述的基于3D信息的故障自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)，所述的3D信息檢索單元檢索信息數(shù)據(jù)庫(kù)中該車(chē)輛或機(jī)車(chē)對(duì)應(yīng)的統(tǒng)型模板；檢索信息數(shù)據(jù)庫(kù)中該過(guò)車(chē)在同一探測(cè)站最近一次的過(guò)車(chē)數(shù)據(jù)信息；檢索信息數(shù)據(jù)庫(kù)中該過(guò)車(chē)在同一探測(cè)站一段時(shí)期內(nèi)的過(guò)車(chē)數(shù)據(jù)信息；檢索信息數(shù)據(jù)庫(kù)中該過(guò)車(chē)在其他探測(cè)站最近一次的過(guò)車(chē)數(shù)據(jù)信息；檢索信息數(shù)據(jù)庫(kù)中該過(guò)車(chē)在其他探測(cè)站一段時(shí)期內(nèi)的過(guò)車(chē)數(shù)據(jù)信息。
[0009]所述的基于3D信息的故障自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)，所述的3D信息配準(zhǔn)單元利用3D信息中的三維空間信息配準(zhǔn)當(dāng)前過(guò)車(chē)與其對(duì)應(yīng)的各種模板或數(shù)據(jù)信息；利用3D信息中的灰度信息配準(zhǔn)當(dāng)前過(guò)車(chē)與其對(duì)應(yīng)的各種模板或數(shù)據(jù)信息；配準(zhǔn)當(dāng)前過(guò)車(chē)3D信息與現(xiàn)有線(xiàn)陣相機(jī)拍攝的圖像；配準(zhǔn)當(dāng)前過(guò)車(chē)3D信息與現(xiàn)有面陣相機(jī)拍攝的圖像。
[0010]所述的基于3D信息的故障自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)，所述的3D信息故障自動(dòng)識(shí)別單元根據(jù)數(shù)據(jù)灰度信息識(shí)別出的故障根據(jù)部件位置、重點(diǎn)程度、故障程度等判定因素輸出各種級(jí)別、各種形式的報(bào)警。
[0011]所述的基于3D信息的故障自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)，所述的報(bào)警單元根據(jù)數(shù)據(jù)三維空間信息識(shí)別出的故障根據(jù)部件位置、重點(diǎn)程度、故障程度等判定因素輸出各種級(jí)別、各種形式的報(bào)警；根據(jù)數(shù)據(jù)灰度信息識(shí)別出的故障根據(jù)部件位置、重點(diǎn)程度、故障程度等判定因素輸出各種級(jí)別、各種形式的報(bào)警；根據(jù)數(shù)據(jù)三維空間信息和灰度信息結(jié)合識(shí)別出的故障根據(jù)部件位置、重點(diǎn)程度、故障程度等判定因素輸出各種級(jí)別、各種形式的報(bào)警。報(bào)警可以以二維或三維圖形的形式顯示給用戶(hù)；在圖形顯示中以不同顏色、不同深淺程度、不同形狀的標(biāo)識(shí)使用戶(hù)直觀的觀測(cè)故障報(bào)警信息。
[0012]所述的基于3D信息的故障自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)方法，該方法包括如下步驟: 獲取當(dāng)前過(guò)車(chē)各個(gè)角度的3D信息，每個(gè)3D信息單元包含三維空間坐標(biāo)及灰度信息；檢索得出當(dāng)前過(guò)車(chē)對(duì)應(yīng)信息數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的同型模板；配準(zhǔn)當(dāng)前過(guò)車(chē)與行車(chē)數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的對(duì)應(yīng)模板；根據(jù)3D信息特征識(shí)別當(dāng)前過(guò)車(chē)各個(gè)部件是否存在異常情況；對(duì)比當(dāng)前過(guò)車(chē)與標(biāo)準(zhǔn)模板和歷史過(guò)車(chē)的差異；輸出過(guò)車(chē)異常報(bào)警信息；將當(dāng)前過(guò)車(chē)的3D信息存儲(chǔ)在信息數(shù)據(jù)庫(kù)中；具備雙向接車(chē)功能；能夠結(jié)合現(xiàn)有線(xiàn)陣相機(jī)和面陣相機(jī)拍攝的圖像進(jìn)行故障自動(dòng)識(shí)另U、顯示及人工核查。
[0013]本發(fā)明的有益效果:
1.本發(fā)明提供的基于3D信息的故障自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)方法，利用3D相機(jī)獲取的鐵路車(chē)輛和機(jī)車(chē)的三維空間信息及灰度信息識(shí)別得出具體車(chē)型和具體車(chē)輛編號(hào)；在信息數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索得出當(dāng)前過(guò)車(chē)對(duì)應(yīng)的各種模板和歷史數(shù)據(jù)信息并進(jìn)行配準(zhǔn)；結(jié)合3D信息中的三維空間信息差異特征和灰度信息差異特征識(shí)別各個(gè)部件是否存在異常及異常程度；根據(jù)部件位置、重點(diǎn)程度、故障程度等判定因素輸出各種級(jí)別、各種形式的報(bào)警。與現(xiàn)有檢測(cè)方法相比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案結(jié)合3D信息中的三維空間信息和灰度信息，能夠避免受到光線(xiàn)、灰塵、污漬、雨雪天氣等外界環(huán)境因素的影響，提高自動(dòng)識(shí)別準(zhǔn)確率，降低誤報(bào)率，并最終提高檢車(chē)效率。
[0014]本發(fā)明基于各種鐵路車(chē)輛和機(jī)車(chē)的3D信息，能夠克服光線(xiàn)、灰塵、污漬、雨雪天氣等外界環(huán)境因素對(duì)故障檢測(cè)準(zhǔn)確性的影響，在保證檢測(cè)準(zhǔn)確率的同時(shí)顯著降低誤報(bào)率，提高作業(yè)效率。
[0015]【附圖說(shuō)明】:
附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]附圖2是附圖1的結(jié)構(gòu)流程示意圖。
[0017]【具體實(shí)施方式】:
實(shí)施例1:
一種基于3D信息的故障自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)，其組成包括:基于3D信息的故障自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)，其組成包括:3D信息獲取單元，所述的3D信息獲取單元與車(chē)型和車(chē)號(hào)識(shí)別單元電連接，所述的車(chē)型和車(chē)號(hào)識(shí)別單元與3D信息檢索單元電連接，所述的3D信息檢索單元與3D信息配準(zhǔn)單元電連接，所述的3D信息配準(zhǔn)單元與3D信息故障自動(dòng)識(shí)別單元電連接，所述的3D信息故障自動(dòng)識(shí)別單元與報(bào)警單元電連接，所述的報(bào)警單元將信號(hào)輸入到入庫(kù)單元，根據(jù)信號(hào)對(duì)機(jī)車(chē)運(yùn)行進(jìn)行進(jìn)一步的檢測(cè)和控制、處理。
[0018]實(shí)施例2:
根據(jù)實(shí)施例1所述的基于3D信息的故障自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)，所述的3D信息獲取單元，用于獲取鐵路車(chē)輛和機(jī)車(chē)各角度3D信息，包含三維空間信息及灰度信息；所述的車(chē)型和車(chē)號(hào)識(shí)別單元，利用3D信息識(shí)別得出鐵路車(chē)輛和機(jī)車(chē)的車(chē)型和車(chē)號(hào)；所述的3D信息檢索單元，利用3D信息檢索得出當(dāng)前過(guò)車(chē)對(duì)應(yīng)的各種模板和歷史數(shù)據(jù)信息；所述的3D信息配準(zhǔn)單元，利用3D信息配準(zhǔn)當(dāng)前過(guò)車(chē)對(duì)應(yīng)的各種模板和歷史數(shù)據(jù)信息；所述的3D信息故障自動(dòng)識(shí)別單元，利用3D信息特征識(shí)別得出各個(gè)部件是否存在異常及異常程度；所述的報(bào)警單元，將報(bào)警以二維或三維圖形的形式顯示給用戶(hù)，在圖形顯示中以不同顏色、不同深淺程度、不同形狀的標(biāo)識(shí)展示不同等級(jí)的故障和異常。
[0019]實(shí)施例3:
根據(jù)實(shí)施例1或2所述的基于3D信息的故障自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)，所述的3D信息獲取單元獲取當(dāng)前過(guò)車(chē)各個(gè)角度的3D信息，同一部件可以從若干個(gè)角度獲得不同的3D信息?’每個(gè)3D信息單元均包含三維空間信息及灰度信息；信息數(shù)據(jù)庫(kù)中每個(gè)模板的3D信息單元均包含三維空間信息及灰度信息，根據(jù)獲取3D信息中的三維空間信息識(shí)別車(chē)型與具體車(chē)輛；根據(jù)獲取3D信息中的灰度信息識(shí)別車(chē)型與具體車(chē)輛；根據(jù)獲取3D信息中的三維空間信息和灰度信息識(shí)別車(chē)型與具體車(chē)輛；結(jié)合3D信息與現(xiàn)有的二維圖像車(chē)號(hào)識(shí)別或電子標(biāo)簽識(shí)別車(chē)型與具體車(chē)輛。
[0020]實(shí)施例4:
根據(jù)實(shí)施例1或2或3所述的基于3D信息的故障自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)，所述的3D信息檢索單元檢索信息數(shù)據(jù)庫(kù)中該車(chē)輛或機(jī)車(chē)對(duì)應(yīng)的統(tǒng)型模板；檢索信息數(shù)據(jù)庫(kù)中該過(guò)車(chē)在同一探測(cè)站最近一次的過(guò)車(chē)數(shù)據(jù)信息；檢索信息數(shù)據(jù)庫(kù)中該過(guò)車(chē)在同一探測(cè)站一段時(shí)期內(nèi)的過(guò)車(chē)數(shù)據(jù)信息；檢索信息數(shù)據(jù)庫(kù)中該過(guò)車(chē)在其他探測(cè)站最近一次的過(guò)車(chē)數(shù)據(jù)信息；檢索信息數(shù)據(jù)庫(kù)中該過(guò)車(chē)在其他探測(cè)站一段時(shí)期內(nèi)的過(guò)車(chē)數(shù)據(jù)信息。
[0021]實(shí)施例5:
根據(jù)實(shí)施例1或2或3或4所述的基于3D信息的故障自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)，所述的3D信息配準(zhǔn)單元利用3D信息中的三維空間信息配準(zhǔn)當(dāng)前過(guò)車(chē)與其對(duì)應(yīng)的各種模板或數(shù)據(jù)信息；利用3D信息中的灰度信息配準(zhǔn)當(dāng)前過(guò)車(chē)與其對(duì)應(yīng)的各種模板或數(shù)據(jù)信息；配準(zhǔn)當(dāng)前過(guò)車(chē)3D信息與現(xiàn)有線(xiàn)陣相機(jī)拍攝的圖像；配準(zhǔn)當(dāng)前過(guò)車(chē)3D信息與現(xiàn)有面陣相機(jī)拍攝的圖像。
[0022]實(shí)施例6:
根據(jù)實(shí)施例1或2或3或4或5所述的基于3D信息的故障自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)，所述的3D信息故障自動(dòng)識(shí)別單元根據(jù)數(shù)據(jù)灰度信息識(shí)別出的故障根據(jù)部件位置、重點(diǎn)程度、故障程度等判定因素輸出各種級(jí)別、各種形式的報(bào)警。
[0023]實(shí)施例7:
根據(jù)實(shí)施例1或2或3或4或5或6所述的基于3D信息的故障自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)，所述的報(bào)警單元根據(jù)數(shù)據(jù)三維空間信息識(shí)別出的故障根據(jù)部件位置、重點(diǎn)程度、故障程度等判定因素輸出各種級(jí)別、各種形式的報(bào)警；根據(jù)數(shù)據(jù)灰度信息識(shí)別出的故障根據(jù)部件位置、重點(diǎn)程度、故障程度等判定因素輸出各種級(jí)別、各種