[发明专利]基于激光条中心线定位提取算法的轮对踏面损伤检测方法

权利要求书

1.一种基于激光条中心线定位提取算法的轮对踏面损伤检测方法，其特征在于，所述方法包括：

当机车在轨道上行驶的过程中，通过激光器将检测激光条投射在机车的轮对踏面上并通过相机拍摄所述轮对踏面获取踏面检测图像；

利用轮廓跟踪提取算法从所述踏面检测图像中提取出检测激光条的轮廓边界线，并在所述轮廓边界线的法线方向上筛选出预定范围的中心线待选区域，包括：对所述轮廓边界线进行间隔采样得到若干个轮廓边缘点；对于每个轮廓边缘点，求解所述轮廓边缘点的Hessian矩阵的最大特征值的特征向量作为所述轮廓边缘点对应的法线方向，将所述轮廓边缘点在对应的法线方向上与所述轮廓边界线的交点之间的线段作为所述轮廓边缘点对应的轮廓法线；选取各个轮廓边缘点对应的轮廓法线的中间的预定比例宽度的区域，筛选得到所述中心线待选区域；

在所述中心线待选区域内应用Steger算法定位提取得到所述检测激光条的激光条中心线；

基于定位提取得到的激光条中心线利用线结构光扫描技术对轮对踏面进行损伤检测。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用轮廓跟踪提取算法从所述踏面检测图像中提取出检测激光条的轮廓边界线，包括：

根据轮对的运动轨迹从所述踏面检测图像中提取出所述检测激光条所在的感兴趣区域；

按照预定搜索顺序在所述感兴趣区域内搜索像素点，将搜索到的灰度值达到预定阈值的像素点作为边界起始点；

从所述边界起始点开始利用轮廓跟踪提取算法提取出所述轮廓边界线。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述轮廓跟踪提取算法基于8连通链码实现，所述从所述边界起始点开始利用轮廓跟踪提取算法提取出所述轮廓边界线，包括：

确定第i个边界点的链码值D_i为所述第i个边界点在所述第i-1个边界点的相对方向上的对应链码值；i为参数且i的起始值为1，第0个边界点为所述边界起始点；

若所述第i个边界点的链码值D_i为偶数，当D_i-1为非负数时将D_i-1对应的方向作为第i轮搜索的起始方向，当D_i-1为负数时将(D_i-1)+8对应的方向作为第i轮搜索的起始方向；

若所述第i个边界点的链码值D_i为奇数，当D_i-2为非负数时将D_i-2对应的方向作为第i轮搜索的起始方向，当D_i-2为负数时将(D_i-2)+8对应的方向作为第i轮搜索的起始方向；

以所述第i个边界点为基准点，从确定的所述第i轮搜索的起始方向开始按照顺时针方向在所述第i个边界点的8个邻接点中寻找灰度值达到所述预定阈值的第i+1个边界点；

重新执行所述确定第i个边界点的链码值D_i为所述第i个边界点在所述第i-1个边界点的相对方向上的对应链码值的步骤，直至所述第i+1个边界点为所述边界起始点时提取出所述轮廓边界线。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述直至所述第i+1个边界点为所述边界起始点时提取出所述轮廓边界线，包括：

若提取得到的边界点的数量达到数量阈值，则由寻找到的各个边界点提取出所述轮廓边界线，否则调整搜索方法重新从所述边界起始点开始寻找各个边界点。