[发明专利]一种基于图像处理的铁路货车制动梁折断故障识别方法

说明书

一种基于图像处理的铁路货车制动梁折断故障识别方法，涉及铁路货车故障检测领域。本发明是为了解决现有铁路货车制动梁折断的故障检测采用人工检查图像的方式进行效率和准确率低的问题。本发明包括：获取制动梁区域图像；获取制动梁区域图像上制动梁位置图像；分别提取制动梁位置3D图像中的制动梁轮廓信息和制动梁位置线阵图像上待检测裂纹特征；根据制动梁轮廓信息对3D图像进行制动梁错位故障识别，若有制动梁错误故障则进行上报识别结果；若没有故障则继续根据裂纹特征对线阵图像进行裂纹故障识别，识别后上传识别结果。本发明用于识别铁路货车制动梁折断故障。

技术领域

本发明涉及铁路货车故障检测领域，特别涉及一种基于图像处理的铁路货车制动梁折断故障识别方法。

背景技术

制动梁是铁路车辆基础制动装置的最重要部分，当车辆制动时，制动力通过制动梁传到闸瓦，使车辆停止前进。在列车运行过程中，制动梁承受较大的交变载荷及冲击力，制动时承受制动力以及车轮对闸瓦的反作用力，受力状况较为恶劣。制动梁折断故障对行车安全影响极大，制动梁的折断故障将直接威胁着车辆的行驶安全。

目前铁路货车制动梁折断的故障检测主要采用人工检查图像的方式进行，人工检测效率较低，且检车人员在工作过程中极易出现疲劳、遗漏等情况，因此很容易造成漏检、错检的情况的发生，进而造成检测的准确率低，从而影响行车安全。

发明内容

本发明目的是为了解决现有铁路货车制动梁折断的故障检测采用人工检查图像的方式进行效率和准确率低的问题，而提出了一种基于图像处理的铁路货车制动梁折断故障识别方法，具体过程为：

步骤一、获取制动梁区域3D图像和线阵图像；

步骤二、获取制动梁区域3D图像和线阵图像上制动梁位置图像；

步骤三、分别提取制动梁位置3D图像中的制动梁轮廓信息和制动梁位置线阵图像上待检测的裂纹特征；

步骤四、根据制动梁轮廓信息对3D图像进行制动梁错位故障识别，若有制动梁错误故障则进行上报识别结果；若没有故障则继续根据裂纹特征对线阵图像进行裂纹故障识别，识别后上传识别结果。

可选的，步骤一中获取制动梁区域3D图像和线阵图像，具体过程为：

步骤一一、获取铁路货车的3D图像和线阵图像：

3D图像和线阵图像通过3D相机和线阵相机分别获得；

步骤一二、对3D图像和线阵图像中制动梁区域粗定位：

利用硬件的轴距信息和部件的位置的先验知识，粗略定位到制动梁部件，进而可以从整列车的3D和线阵图像中获取出制动梁区域图像。

可选的，步骤二中获取制动梁区域3D图像和线阵图像上制动梁位置图像，具体过程为：

步骤二一、获取制动梁区域3D图像上的制动梁位置3D图像：

首先，根据制动梁区域3D图像中的高度信息，获取制动梁梁体的位置区域，生成初步定位信息；

然后，根据部件位置的先验知识，去除中间的制动梁支柱区域以及制动梁安全链区域，得到最终的制动梁位置3D图像；

步骤二二、获取制动梁区域线阵图像上的制动梁位置线阵图像：

首先，根据轴距信息分别计算制动梁位置3D图像两轴间的距离和制动梁区域线阵图像两轴间的距离，得到制动梁位置3D图像和制动梁区域线阵图像间的映射关系；

然后，将制动梁位置3D图像映射到制动梁区域线阵图像上，进而得到制动梁区域线阵图像中制动梁位置线阵图像。

可选的，步骤三中分别提取制动梁位置3D图像中的制动梁轮廓信息，具体过程为：