[发明专利]一种铁路轨道缺陷检测方法和系统

说明书

本申请提供了一种铁路轨道缺陷检测方法和系统。其中，所述方法应用于铁路轨道缺陷检测系统；所述方法包括：将原始铁轨图像进行预处理，得到第一铁轨图像；将第一铁轨图像输入轨道区域定位模块进行处理；根据轨道区域定位模块的输出，在原始铁轨图像中确定轨道的左右边界；根据左右边界，从原始铁轨图像中分割出第一轨道图像；将第一轨道图像进行预处理后得到第二轨道图像；利用预设窗口以预设步长在第二轨道图像上滑动，将置于预设窗口中的区域图像输入缺陷分类模块，得到缺陷检测结果；根据缺陷检测结果，在第二轨道图像中框选检测出的缺陷区域。可以快速、准确地识别出轨道是否存在缺陷、以及缺陷类型。

技术领域

本申请涉及铁路缺陷检测技术领域，特别是涉及一种铁路轨道缺陷检测方法和系统。

背景技术

铁路轨道是列车行使中用于导向的重要元件。在列车行使中，轨道会与列车的车轮产生摩擦，并且会使得轨道产生振动，轨道与道床碎石产生碰撞，经年累月，轨道将会受到疲劳损伤或磨损损伤，轨道出现不同程度的受损。例如产生磨损(abrasion)、凹坑(scar)、裂缝(crack)和波磨(corrugation)缺陷，具体可以参见说明书附图中的图1，在图1中示出铁路轨道的四种常见的受损状态和正常(normal)状态。这些缺陷可能会导致铁轨内部缺陷的形成，甚至导致铁路断裂和列车脱轨事故，严重威胁列车的正常行驶，危及生命财产安全，因此，及时对铁路的轨道定期进行缺陷检测尤为重要。

发明内容

本申请提供一种铁路轨道缺陷检测方法和系统，以快速、准确地识别出铁路轨道是否存在缺陷、以及缺陷类型。

本申请提供了一种铁路轨道缺陷检测方法，应用于铁路轨道缺陷检测系统，所述铁路轨道缺陷检测系统包括轨道区域定位模块和缺陷分类模块；所述方法包括：

将原始铁轨图像进行预处理，以得到第一铁轨图像；

将第一铁轨图像输入所述轨道区域定位模块，得到所述轨道区域定位模块输出的二分类的特征图和边界回归的特征图；

根据所述二分类的特征图和所述边界回归的特征图，在原始铁轨图像中确定轨道的左右边界；

根据所述左右边界，从所述原始铁轨图像中分割出第一轨道图像；

将所述第一轨道图像进行预处理后得到第二轨道图像；

利用预设窗口以预设步长在所述第二轨道图像上滑动，将置于所述预设窗口中的区域图像输入所述缺陷分类模块，直至遍历所述第二轨道图像，得到缺陷检测结果；

根据所述缺陷检测结果，在所述第二轨道图像中框选检测出的缺陷区域。

可选地，其中，所述轨道区域定位模块包括：特征提取网络、二分类网络和回归预测网络；

所述将第一铁轨图像输入所述轨道区域定位模块，得到所述轨道区域定位模块输出的二分类的特征图和边界回归的特征图的步骤包括：

将所述第一铁轨图像输入所述特征提取网络，得到特征图像；

将所述特征图像输入所述二分类网络，得到所述二分类的特征图；其中，所述二分类的特征图中的每点表征该点为轨道的概率值；

将所述特征图像输入所述回归预测网络，得到所述边界回归的特征图；其中，所述边界回归的特征图中的每点表征该点距离轨道的左右边界的距离。

可选地，所述根据所述二分类的特征图和所述边界回归的特征图，在原始铁轨图像中确定轨道的左右边界的步骤包括：

在所述二分类的特征图中，确定第一目标点，所述第一目标点是从所述二分类的特征图中的所有点中提取出概率值中的最大值所对应的点；

确定所述第一目标点在所述二分类的特征图中的第一坐标；