[发明专利]钢轨扣件紧固状态检测方法及装置

权利要求书

1.一种钢轨扣件紧固状态检测方法，其特征在于，包括：

采集待检测钢轨的三维点云数据，并利用所述三维点云数据获取待检测钢轨的三维轮廓图像；

根据所述三维轮廓图像确定待检测钢轨的轨头区域；

根据待检测钢轨的轨头区域确定待检测钢轨的扣件区域；

在待检测钢轨的扣件区域中确定待检测钢轨的螺栓区域，并利用所述螺栓区域确定待检测钢轨的轨头外侧非磨耗区域；

获取所述螺栓区域和所述轨头外侧非磨耗区域的高度数据；

根据所述螺栓区域和所述轨头外侧非磨耗区域的高度数据，结合动态阈值库，确定所述螺栓区域中的螺栓的紧固状态，所述动态阈值库用于随钢轨所在线路的变化实时更新。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述三维轮廓图像确定待检测钢轨的轨头区域，包括：

提取三维轮廓图像中多个轮廓的高度数据；

基于待检测钢轨的轨头宽度，获取每个轮廓内预设区间的高度数据；

根据每个轮廓内预设区间的高度数据确定待检测钢轨的钢轨轨头的边界值，并利用所述边界值确定待检测钢轨的轨头区域。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据待检测钢轨的轨头区域确定待检测钢轨的扣件区域，包括：

获取钢轨扣件边缘与所述钢轨轨头的边界值的距离；

根据钢轨扣件边缘与所述钢轨轨头的边界值的距离确定待检测钢轨的扣件区域。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在待检测钢轨的扣件区域中确定待检测钢轨的螺栓区域，并利用所述螺栓区域确定待检测钢轨的轨头外侧非磨耗区域，包括：

获取待检测钢轨的扣件区域内的最大高度数据；

根据所述最大高度数据，结合预设阈值，确定待检测钢轨的螺栓区域；

基于所述螺栓区域的中心点，建立具有预设长度和预设宽度的轨头外侧非磨耗区域。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述螺栓区域和所述轨头外侧非磨耗区域的高度数据，结合动态阈值库，确定所述螺栓区域中的螺栓的紧固状态，包括：

将所述螺栓区域和所述轨头外侧非磨耗区域的高度数据进行差值运算；

将所述差值运算的结果与动态阈值库进行比较，根据比较结果确定所述螺栓区域中的螺栓的紧固状态。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，动态阈值库包括：螺栓松动判断阈值库和螺栓过紧判断阈值库；

将所述差值运算的结果与动态阈值库进行比较，根据比较结果确定所述螺栓区域中的螺栓的紧固状态，包括：

利用多个螺栓松动的经验阈值建立螺栓松动判断阈值库；

利用多个螺栓过紧的经验阈值建立螺栓过紧判断阈值库；

获取螺栓松动判断阈值库和螺栓过紧判断阈值库的均值和标准差；

将所述差值运算的结果与所述均值和所述标准差进行比较，根据比较结果确定所述螺栓区域中的螺栓的紧固状态。

7.一种钢轨扣件紧固状态检测装置，其特征在于，包括：

数据采集模块，用于采集待检测钢轨的三维点云数据，并利用所述三维点云数据获取待检测钢轨的三维轮廓图像；

轨头区域确定模块，用于根据所述三维轮廓图像确定待检测钢轨的轨头区域；

扣件区域确定模块，用于根据待检测钢轨的轨头区域确定待检测钢轨的扣件区域；

螺栓区域确定模块，用于在待检测钢轨的扣件区域中确定待检测钢轨的螺栓区域，并利用所述螺栓区域确定待检测钢轨的轨头外侧非磨耗区域；

高度数据获取模块，用于获取所述螺栓区域和所述轨头外侧非磨耗区域的高度数据；

紧固状态判断模块，用于根据所述螺栓区域和所述轨头外侧非磨耗区域的高度数据，结合动态阈值库，确定所述螺栓区域中的螺栓的紧固状态。