[发明专利]一种基于线阵红外摄像机的铁轨扣件异常检测系统

权利要求书

1.一种基于线阵红外摄像机的铁轨扣件异常检测系统，其特征在于：由车轮编码器、线阵红外摄像机、工控机组成，其中，两台线阵红外摄像机固定在列车车厢下方，分别正对左右两根铁轨正上方，对铁轨及其两侧扣件进行红外热成像；车轮编码器固定于一侧车轮转轴上，在列车运行时，对车轮转动角度编码，用于列车运行里程计数，并产生脉冲触发信号；车轮编码器输出的脉冲触发信号与两台线阵红外摄像机连接，用于控制线阵红外摄像机成像；工控机位于车厢内，与两台线阵红外摄像机连接，用于采集、存储和处理线阵红外摄像机拍摄的红外热图像，工控机与车轮编码器连接，用于采集角度编码信号，并计算列车行驶里程；在工控机中，通过背景模型比对方法检测判断扣件是否异常。

2.根据权利要求1所述的一种基于线阵红外摄像机的铁轨扣件异常检测系统，其特征在于：所述线阵红外摄像机的成像分辨率不小于1024像素，温度分辨率不低于0.1℃，成像区域覆盖铁轨两侧扣件区域，线阵红外摄像机的成像平面垂直于铁轨和路面。

3.根据权利要求1所述的一种基于线阵红外摄像机的铁轨扣件异常检测系统，其特征在于：所述铁轨扣件异常检测装置在实际使用时，在列车头部和尾部各安装一套，当列车以头部在前行驶时，利用安装于尾部的检测装置进行检测；当列车以尾部在前行驶时，利用安装于头部的检测装置进行检测。

4.根据权利要求1所述的一种基于线阵红外摄像机的铁轨扣件异常检测系统，其特征在于：所述扣件异常包括扣件松动、扣件缺失和扣件裂纹。

5.根据权利要求1所述的一种基于线阵红外摄像机的铁轨扣件异常检测系统，其特征在于：所述铁轨扣件异常检测装置工作流程是：

(1)列车运行时，固定在车轮轴上的车轮编码器检测车轮转动角度，并产生角度编码信号和脉冲信号，工控机采集角度编码信号，进行列车行驶里程计数；

(2)线阵红外摄像机接受脉冲信号拍摄线阵红外热图像；

(3)工控机采集并保存线阵红外摄像机输出的红外热图像；

(4)工控机上，根据扣件在红外热图像中宽度，对拍摄的线阵红外图像进行切割，获得覆盖扣件、且扣件位于中心位置的扣件红外热图像I，图像尺寸为h*w，h和w的取值范围是1～10000；

(5)工控机对当前采集的扣件红外热图像I进行背景模型比对，完成扣件异常检测。