[发明专利]一种轨枕螺栓检测装置

权利要求书

1.一种轨枕螺栓检测装置，其特征在于，包括：

触发采集模块(1)，获取轨枕螺栓图像的待采集位置；

图像采集模块(2)，根据待采集位置获取轨枕螺栓(5)的平面图像数据；

图像处理模块(3)，从所述轨枕螺栓(5)的平面图像数据中获取形状描述，根据形状描述识别出螺栓区域，对螺栓区域进行圆拟合，提取圆心坐标；

数据处理模块(4)，根据圆心坐标计算轨枕螺栓(5)的中心偏移量及下一帧轨枕螺栓图像的待采集位置；

所述数据处理模块(4)根据以下公式计算轨枕螺栓(5)的中心偏移量：

所述数据处理模块(4)根据以下公式计算并得到下一帧轨枕螺栓图像的待采集位置：

P_g＝S+Gap-(K*y) 2)

其中，off_x为轨枕螺栓中心偏移量的X轴分量，off_y为轨枕螺栓中心偏移量的Y轴分量，K为图像的毫米像素比，(x,y)为轨枕螺栓中心在图像平面中心为坐标原点的坐标系中的坐标，d为作业装置(20)与相机(40)中心的距离，r为轨枕螺栓(5)的半径，P_g为下一帧轨枕螺栓图像的待采集位置，S为当前帧的触发里程，Gap为相邻轨枕(7)中心的间距。

2.根据权利要求1所述的轨枕螺栓检测装置，其特征在于：当所述图像采集模块(2)的当前位置大于或等于待采集位置时，所述触发采集模块(1)发送触发脉冲至图像采集模块(2)。

3.根据权利要求1或2所述的轨枕螺栓检测装置，其特征在于，所述图像采集模块(2)包括光源(30)和相机(40)，所述图像采集模块(2)根据所述触发采集模块(1)发送的触发脉冲采集轨枕螺栓(5)的平面图像数据。

4.根据权利要求3所述的轨枕螺栓检测装置，其特征在于：第一帧轨枕螺栓图像的待采集位置为轨枕螺栓检测装置(10)进行系统初始化时的赋值，当所述图像采集模块(2)到达第一帧轨枕螺栓图像的待采集位置时采集一帧图像，并记录所采集图像平面的宽度W、高度H，以及当前拍摄位置S₀。

5.根据权利要求1、2或4所述的轨枕螺栓检测装置，其特征在于，所述图像处理模块(3)包括：

形状描述单元(31)，计算并获取所述轨枕螺栓(5)的平面图像数据中的形状描述；

粗定位单元(32)，根据预先定义形状模板，从平面图像数据的形状描述中筛选出与参数模型相似度满足设定条件的前N_c个区域作为候选区域；

精定位单元(33)，根据训练好的网络模型对候选区域进行精确类别判断，剔除非螺栓区域，保留螺栓区域；

计算单元(34)，对螺栓区域进行圆拟合，并提取圆心坐标。