[实用新型]一种基于图像处理的钢轨字符串检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及钢轨字符串检测的技术领域，尤其是涉及一种基于图像处理的钢轨字符串检测装置。

背景技术

当前，中国高铁进入了一个新的阶段，对高铁列车运行的平稳性安全性和舒适性提出来更高的要求，而影响高铁运行的一个重要因素就是钢轨的几何形状，因此，高效可靠的钢轨几何形状检测装置就显得尤为重要。为方便钢轨的自动化检测，每一段钢轨都具有相应的材料标识号，该标识号必须与钢轨的其他数据联系起来，以便在钢轨的使用过程中实现对钢轨全生命使用周期的监控。

在现行的图像处理中有四大类型，分别是二值图像、灰度图像、索引图像和真彩色RGB图像四种基本类型。但由于在实际应用中，我们所要得到的信息只是字符串数据，对于色彩和层次没有要求，灰度图像、索引图像和真彩色RGB图像都显得过于繁复，占用的频带要大几个数量级，技术难度较大，成本亦高，这就对频带压缩技术提出了更高的要求，不符合生产需求。为此，本申请人发明创造了本专利申请技术。

实用新型内容

本实用新型目的是提供操作方便，检测效率高的一种基于图像处理的钢轨字符串检测装置，其利用二值化图像处理快速、高效获得字符串。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种基于图像处理的钢轨字符串检测装置，其特征在于：包括两个传感器、传感器支架、机架、轨道输送装置、控制器和上位机，机架上固定有轨道输送装置，轨道输送装置包括用来支撑和输送钢轨的轨道输送辊，两个传感器支架固定在机架上，两个传感器为激光扫描传感器；所述控制器与上位机连接，控制器接收上位机信号以控制轨道输送装置输送钢轨；两个传感器分别与上位机连接，在钢轨运动状态下，传感器扫描形成一个具有钢轨字符串形状的点云图像，上位机将传感器采集到的点云图像分析处理以输出钢轨字符串数据信息。

如上所述一种基于图像处理的钢轨字符串检测装置，其特征在于：所述上位机将传感器采集到的点云图像二值化处理以获取钢轨字符串所在区域的黑白图像信息，上位机对所述黑白图像信息进行数据融合处理以获取钢轨字符串数据。

如上所述一种基于图像处理的钢轨字符串检测装置，其特征在于：所述两个传感器均采用相同型号的激光扫描传感器。

如上所述一种基于图像处理的钢轨字符串检测装置，其特征在于：所述两个传感器正对着钢轨轨腰两侧对称设置。

如上所述一种基于图像处理的钢轨字符串检测装置，其特征在于：所述控制器为PLC控制器。

本实用新型的有益效果是：

1、本申请通过扫描检测将字符串的凹凸表面廓形转为的点云图像，上位机将传感器采集到的点云图像进行二值化处理以获取钢轨字符串所在区域的黑白图像信息，然后上位机运行图像处理单元，图像处理单元对黑白图像信息进行数据融合处理以获取钢轨字符串数据，从而实现只用检测一遍就可得出钢轨的字符串的效果，大大减少了时间，保证了效率。

2、两个传感器正对着钢轨轨腰两侧对称设置，钢轨进入检测装置的方式不一样，因为在钢轨轨腰两侧增设两个对称的激光扫描传感器(2D激光传感器)，传感器采集钢轨字符串区域的点云图像信息，上述获得的点云图像通过滤波降噪、二值化、字符切割、关键字符提取、模版匹配的图像处理操作，最后获得钢轨字符串数据信息，只用一遍就可以得出结果，节约了时间，提高了效率。

附图说明

图1为两个传感器扫描钢轨示意图。

图2为本实用新型的电路框图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步描述：

如图1和图2所示：本实用新型实施例中提供的一种基于图像处理的钢轨字符串检测装置，包括两个传感器1、传感器支架、机架5、轨道输送装置6、控制器3和上位机2。

机架5上固定有轨道输送装置6，轨道输送装置6包括用来支撑和输送钢轨4的轨道输送辊，两个传感器支架固定在机架5上，两个传感器1为激光扫描传感器。

控制器3为PLC控制器，控制器3与上位机2连接，控制器3接收上位机2信号以控制轨道输送装置输送钢轨4。

两个传感器1均采用相同型号的激光扫描传感器，两个传感器1分别连接有上位机2，传感器1的扫描面纵向设置且与轨道输送辊输送方向垂直设置，在钢轨4运动状态下，利用在钢轨4字符串所在区域的钢轨4廓形表面的高度差，传感器1扫描钢轨4字符串所在区域形成一个具有钢轨4字符串形状的点云图像，上位机2将传感器采集到的点云图像分析处理以输出钢轨4字符串数据信息。