[发明专利]一种铁路货车摇枕弹簧折断故障自动检测方法

说明书

一种铁路货车摇枕弹簧折断故障自动检测方法，涉及铁路货车故障识别领域。本发明是为了解决目前采用人工检查图像方式进行铁路货车摇枕弹簧折断故障检测效率低且易漏检的问题。本发明在轨道周围搭建高清成像设备获取高清图像对摇枕弹簧部件粗定位获取摇枕弹簧大图像；对摇枕弹簧大图像进行部件识别精定位获取包含头圈弹簧与邻部件的子图像和摇枕弹簧子图像；根据获取的图像对摇枕弹簧不同的折断故障类型进行有序识别；计算出识别的故障位置并显示在屏幕上。

技术领域

本发明涉及铁路货车故障识别领域，具体为一种铁路货车摇枕弹簧折断故障自动检测方法。

背景技术

货车摇枕弹簧用于铁路车辆的走行部，起到缓冲避震的作用，又由于其位于走行部，若其折断直接危及行车安全，因此，铁路有关部分对摇枕弹簧折断故障检测非常重视。在摇枕弹簧折断故障检测中，采用人工检查图像的方式进行故障检测。由于检车人员在工作过程中极易出现疲劳、遗漏等情况，造成漏检、错检的出现，影响行车安全。

发明内容

本发明目的是为了解决目前采用人工检查图像方式进行铁路货车摇枕弹簧折断故障检测，检测效率低且易漏检的问题，而提出了一种铁路货车摇枕弹簧折断故障自动检测方法。

一种铁路货车摇枕弹簧折断故障自动检测方法具体过程为：

步骤一、在轨道周围搭建高清成像设备获取高清图像，对摇枕弹簧部件粗定位获得摇枕弹簧大图像；

所述高清成像设备包括相机采集单元、磁钢单元、图像采集工控机单元、控制工控机单元和图像识别单元；

所述相机采集单元包括相机和补偿模块；

所述磁钢单元信号包括近磁钢信号和远磁钢信号；

近端磁钢和远端磁钢信号传给控制工控机单元，控制工控机单元通过获取的信号信息计算出车速和轴距信息，并传递给图像识别单元，图像识别单元利用获取的轴距信息和图像信息，可粗略估计出摇枕弹簧部件位置，得到包含摇枕弹簧大图像。

步骤二、对摇枕弹簧大图像进行部件识别精定位获取包含头圈弹簧与邻近部件的子图像和摇枕弹簧子图像；

步骤三、根据步骤二获取的图像对摇枕弹簧故障识别；

所述对摇枕弹簧故障识别顺序为：对当前的摇枕弹簧，首先在包含头圈弹簧的子图像上检测是否有折断且窜出型的故障形态，如存在则直接报警；如不存在则检测是否存在上下错位的情况。如存在上下错位型的折断直接报警，如不存在再检测是否有裂缝型的故障发生，若存在则直接报警。

所述折断且窜出型折断为头圈弹簧折断后并导致窜出情况，这种故障相比其他两种有检测范围小且特征明显特点，故最先识别是否有这种故障存在，此类故障通过与模板无故障图像对比的方法识别；

所述上下错位型折断为故障处理弹簧折断后发生上、下错位，与邻近层的弹簧弹在了一起的情况，此类故障先将步骤二中摇枕弹簧子图像的每列弹簧分割开，然后将不同层的弹簧分开，依据每层弹簧的连通区域大小进行识别；

所述有裂缝型折断为故障处弹簧上下位置无错位，只在本层弹簧有裂纹或左右错位的情况，此类故障采用机器学习方式进行识别；

步骤四、计算识别出的故障位置并显示在界面上。

本发明的有益效果为：