[发明专利]基于惯性技术及机器视觉融合的钢轨焊缝检测方法及系统

权利要求书

1.一种基于惯性技术及机器视觉融合的钢轨焊缝检测方法，其特征在于，包括：

第一惯性传感器实时测量垂直方向上的第一加速度值，第二惯性传感器实时测量垂直方向上的第二加速度值；所述第一惯性传感器安装在车辆的右侧轴箱，所述第二惯性传感器安装在车辆的左侧轴箱；

惯性处理装置持续采集所述第一加速度值和第二加速度值，在根据所述第一加速度值和第二加速度值确定疑似钢轨焊缝不平顺时，发出图像采集命令；

触发模块接收所述图像采集命令，将所述图像采集命令发送至图像处理装置；

图像处理装置将图像采集命令发送至第一高速成像设备和第二高速成像设备，记录发送采集命令时的光电编码器提供的第一里程信息；

第一高速成像设备在接收到所述采集命令时，开始采集右侧钢轨表面图像，第二高速成像设备在接收到所述采集命令时，开始采集左侧钢轨表面图像；所述第一高速成像设备安装于车辆下右侧，所述第二高速成像设备安装于车辆下左侧；

图像处理装置在接收到光电编码器提供累计里程信息为第二里程信息时，将停止采集命令发送至第一高速成像设备和第二高速成像设备；

第一高速成像设备和第二高速成像设备在接收到停止采集命令时，停止采集钢轨表面的图像；第一高速成像设备将第一里程至第二里程内采集到的右侧钢轨表面图像发送至图像处理装置，第二高速成像设备将第一里程至第二里程内采集到的左侧钢轨表面图像发送至图像处理装置；

图像处理装置根据第一里程至第二里程内的左侧钢轨表面图像和右侧钢轨表面图像，进行钢轨焊缝检测。

2.如权利要求1所述的基于惯性技术及机器视觉融合的钢轨焊缝检测方法，其特征在于，惯性处理装置持续采集所述第一加速度值和第二加速度值，在根据所述第一加速度值和第二加速度值确定疑似钢轨焊缝不平顺时，发出图像采集命令，包括：惯性处理装置根据所述第一加速度值和第二加速度值，得到实时的钢轨和车轮之间的振动波形；在检测到异常振动波形数据时，发出图像采集命令；

图像处理装置根据第一里程至第二里程内的左侧钢轨表面图像和右侧钢轨表面图像，进行钢轨焊缝检测，包括：图像处理装置根据第一里程至第二里程内的左侧钢轨表面图像和右侧钢轨表面图像，以及所述异常振动波形数据，定位钢轨焊缝不平顺位置。

3.如权利要求1所述的基于惯性技术及机器视觉融合的钢轨焊缝检测方法，其特征在于，所述惯性处理装置安装在靠近车头的一端，第一高速成像设备和第二高速成像设备安装在靠近车尾一端；所述第二里程信息为惯性处理装置与第一高速成像设备或第二高速成像设备之间的相对距离与第一里程信息之和。

4.如权利要求3所述的基于惯性技术及机器视觉融合的钢轨焊缝检测方法，其特征在于，所述第二里程信息为惯性处理装置与第一高速成像设备或第二高速成像设备之间的相对距离与第一里程信息，以及预设距离之和。

5.如权利要求4所述的基于惯性技术及机器视觉融合的钢轨焊缝检测方法，其特征在于，所述预设距离的取值范围为8米至12米。

6.如权利要求1所述的基于惯性技术及机器视觉融合的钢轨焊缝检测方法，其特征在于，第一高速成像设备和第二高速成像设备的镜头方向朝向钢轨的顶面。

7.如权利要求1所述的基于惯性技术及机器视觉融合的钢轨焊缝检测方法，其特征在于，图像处理装置根据第一里程至第二里程内的左侧钢轨表面图像和右侧钢轨表面图像，进行钢轨焊缝检测，包括：图像处理装置根据第一里程至第二里程内的左侧钢轨表面图像和右侧钢轨表面图像，以及神经网络钢轨焊缝检测模型，进行钢轨焊缝检测；所述神经网络钢轨焊缝检测模型根据多个钢轨表面图像样本预先训练生成。