[发明专利]车轮踏面擦伤图像检测方法

权利要求书

1.一种车轮踏面擦伤图像检测方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)、图像获取，提供一成像模组，该成像模组包括一定位传感器组、两踏面检测相机组、二光源装置，二所述光源装置设于二铁轨的外侧，两踏面检测相机组设于二铁轨内侧，二踏面检测相机组之间相互平行对齐，并且每一踏面检测相机组由若干踏面检测相机组成，同组的踏面检测相机按铁轨的延伸方向排列；所述定位传感器组由若干并排设置的定位传感器组成，所述定位传感器组设于一铁轨的内侧，且该定位传感器组设于同侧的铁轨与踏面检测相机组之间，定位传感器组的排列方向与铁轨的延伸方向相同；

所述定位传感器组中的部分定位传感器设置在踏面检测相机的前方，定位传感器组中的定位传感器数量与每组踏面检测相机的相机数量相同，并且一一对应，每个定位传感器对应一个踏面检测相机；

检测时，成像模组开始工作，光源装置提供光源，定位传感器组检测是否有列车经过，当列车经过定位传感器组的检测区域时，前后设置的不同定位传感器先后检测到有车轮通过，触发两踏面检测相机组工作，两踏面检测相机组分别对两侧的车轮进行拍照；

系统控制器根据车轮圆周大小和踏面检测相机可用视场范围，将车轮圆周分为N份、N+1个触发点；定位传感器组均匀设置N+1的定位传感器，传感器与传感器之间均匀间隔；每一踏面检测相机组对应设置N+1个踏面检测相机，相机与相机之间同样均匀间隔，每一踏面检测相机将整个车轮的踏面部分完全地拍摄N+1张照片；

(2)、确定感兴趣区域，踏面检测相机组将拍摄的图像数据反馈到系统控制器，系统控制器以工业相机所获取的图像为区配对象S，确定感兴趣区域和非感兴趣区域，其中感兴趣的区域为车轮损伤的区域；

(3)、二值化处理，将图像S的感兴趣区域和非感兴趣区域进行二值化处理，形成灰度值为0或255的分布图效果，得到二值化图像；

(4)、实时判断，系统控制器根据得到的二值化图像的形态学特征、擦伤的大小特征、边缘特征，从每张踏面图像中分析存在的擦伤；如系统认定存在隐患，进行报警，及时通知工作人员；

所述光源装置包括外壳、装设于外壳上的驱动装置及装设于驱动装置上的LED灯，所述驱动装置带动LED灯移动，使LED灯收容在外壳内或伸出于外壳外，当需要检测时，驱动装置带动LED灯伸出于外壳，LED灯将车轮的底部照亮，将踏面曲面上的擦伤凸显出来。

2.根据权利要求1所述的车轮踏面擦伤图像检测方法，其特征在于：在步骤(2)中，将匹配的图像S分成N等分的若干区域，并用(i，j)表示，i、j代表不同区域的坐标；同时，系统控制器采用一模板T与图像S作形状匹配，计算两个图像的向量误差：

其中，S(m,n)、T(m,n)分别为像素点转换成空间向量后的表示；

得到E(i,j)值后，再将E(i,j)值与误值阀值E₀作比较，当E(i,j)>E₀时就停止该点的计算，继续下一点的计算，其中，E_.0的取值为：

上式中，e₀为各点平均的最大误差，取值为40～50，a、b分别为模板T的长和宽，对于E(i,j)<E₀的区域，系统控制器将其定义为感兴趣区域，对于E(i,j)>E₀的区域定义为非感兴趣区域。