[发明专利]基于信息融合技术列车轮对踏面损伤在线检测与识别方法

权利要求书

1.一种基于多视觉列车轮对踏面损伤在线检测与识别方法，其步骤为：

(1)图像获取：利用黑白相机获取轮对踏面灰度图像，利用近红外线激光器和近红外相机获取轮对踏面线图像并将线图像拼接成一幅全景图像；

(2)图像预处理：包括对图像进行噪声干扰去除，图像二值化及图像分块；

(3)损伤初步检测：对近红外图像进行形态学处理，剔除伪损伤，标记损伤位置，获得损伤深度及失圆；

(4)损伤精确定位：近红外图像处理结果与灰度图像处理结果进行数据融合，对踏面损伤标记和定位，经过形态学处理获得损伤的纹理和面积，对踏面裂纹进行形态学处理获得裂纹的长度；

(5)损伤的判定：提取和选择踏面裂纹、碾堆、擦伤和剥离区域的特征，设计并训练一个BP神经网络，并使用BP神经网络对缺陷进行分类，通过终端处理单元记录列车轮对踏面擦伤、剥离、失圆、碾堆、裂纹等损伤信息，终端处理单元根据分类情况传输信号到定位报警装置，定位报警装置记录有损伤的车轮，并发出报警信号。

2.根据权利要求1所述的基于多视觉列车轮对踏面损伤在线检测与识别方法，其特征在于步骤(3)的具体步骤：

对近红外相机拍摄图像进行二值化处理，然后采用细化算法提取轮廓线中心线，将处理后的N幅图像拼接成一幅轮对踏面全景图像。与标准无损伤图像对比查找损伤的位置，检测出轮对踏面失圆程度，对损伤区域进行形态学处理，根据纹理特征剔除伪缺陷。统计图像列方向两像素间最大差值，计算得到损伤的最大深度max(Δh)，当max(Δh)超过0.2mm时，判定为踏面损伤。

3.根据权利要求1所述的基于多视觉列车轮对踏面损伤在线检测与识别方法，其特征在于步骤(4)的具体步骤：

将近红外摄像单元和黑白摄像单元处理结果通过表决法进行信息融合。将近红外摄像单元检测结果中的“有”损伤区域与黑白摄像单元处理结果(无论是否有损伤)做“或”运算；再将近红外摄像单元检测结果中的“无”损伤区域与黑白摄像单元处理结果(无论是否有损伤)做“与”运算，两次融合结果分别进行形态学处理，提取踏面损伤特征。