[发明专利]一种基于毫米波成像的铁路轨枕缺陷检测方法

说明书

本发明公开了一种基于毫米波成像的铁路轨枕缺陷检测方法，其包括利用毫米波扫描车对目标铁路轨枕进行扫描，并接收回波信号；对回波信号进行预处理，得到处理后的回波信号；将处理后的回波信号代入二维成像算法，得到目标铁路轨枕的毫米波图像；将目标铁路轨枕的毫米波图像代入训练完毕的神经网络中，通过拉东变换得到样本特征值，建立特征曲线；对特征曲线进行判断，当特征曲线存在突变值时，即存在裂纹缺陷。本发明能够解决现有技术中轨道缺陷检测方法覆盖面不足、不确定性强的问题，效率高、准确性强、省时省力。

技术领域

本发明涉及轨道检测技术领域，具体涉及一种基于毫米波成像的铁路轨枕缺陷检测方法。

背景技术

随着我国铁路事业的不断发展，铁路运输承担能力也在不断提高，因此对铁路运输安全提出了更高的要求。轨道作为铁路系统的重要基础设施，其微小缺陷都会对行车安全产生不利影响，给人们的财产和生命带来不可预估的损失，所以及时、准确的发现轨道缺陷是保证铁路安全运营的关键一环。轨枕作为轨道的关键组成部分，负责支承钢轨和保持钢轨的位置，对保障列车的安全运行起到重要作用，其健康状态应当受到重视。

目前国内对铁路轨枕缺陷识别还是采用目测法，该方法主要依靠人的主观判别，由于各种主客观因素的影响容易出现漏检，很难保证结果的客观准确性；对道路养护工人的经验以及责任性要求比较高；需要大量巡道工且效率低下；且随着我国铁路的不断提速，巡道工的人身安全无法保障。

随着科技发展的成熟，轨检车检测轨道缺陷也逐步开始得到应用，但轨检车只能检测线路的几何参数及横向、垂向加速度等或者采用巡道车采集视频图像，检测人员通过观察视频图像判断检测线路情况，不能通过图像处理的方法来检查线路的状态，以减少人为的干扰；检测车除了能对钢轨进行探伤检测以外，对于其它部件的检测还没有找到有效的方法。

发明内容

本发明针对现有技术中的上述不足，提供了一种能够解决现有技术中轨道缺陷检测方法覆盖面不足、不确定性强的问题的基于毫米波成像的铁路轨枕缺陷检测方法。

为解决上述技术问题，本发明采用了下列技术方案：

提供了一种基于毫米波成像的铁路轨枕缺陷检测方法，其包括如下步骤：

S1、利用毫米波扫描车对目标铁路轨枕进行扫描，并接收回波信号；

S2、对回波信号进行预处理，得到处理后的回波信号；

S3、将处理后的回波信号代入二维成像算法，得到目标铁路轨枕的毫米波图像；

S4、将目标铁路轨枕的毫米波图像代入训练完毕的神经网络中，通过拉东变换得到样本特征值，建立特征曲线；

S5、对特征曲线进行判断，当特征曲线存在突变值时，即存在裂纹缺陷。

本发明提供的上述基于毫米波成像的铁路轨枕缺陷检测方法的主要有益效果在于：

本发明通过基于毫米波成像进行检测，能够有效避免不确定因素对检测结果的影响，同时提高了成像速度及成像分辨率。通过主动毫米波成像技术，用二维平面扫描的方法扫描轨枕表面，收集每个反射点的信息，将收集到的信息通过算法转化成更直观的二维图像，最后通过图像观察轨枕缺陷情况。由于主动毫米波测量不受环境影响，无需借助介质传播、不会引起电离辐射，拥有很高的分辨率，可以在不引起轨枕材料受到损伤的前提下检测到轨枕上细小的缺陷。

本方法相比于人眼观察轨枕缺陷，不仅可节约大量人力和物力，还具有更高的可靠性。自动化处理水平较高，可以极大地降低操作人员工作量，及早发现轨枕缺陷问题，提高巡检效率。

附图说明

图1为本发明基于毫米波成像的铁路轨枕缺陷检测方法的流程图。

图2为毫米波扫描车的结构模型图。

具体实施方式