[发明专利]基于3D点云分割的铁轨表面损伤检测方法、系统和介质

权利要求书

1.一种基于3D点云分割的铁轨表面损伤检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取网口相机采集的第一工件图像；

对所述第一工件图像进行预处理，得到第一特征像素图像，所述预处理包括去背景和像素统计；

获取所述第一特征像素图像的铁轨点数特征数据；

对所述铁轨点数特征数据进行第一点云分割，得到铁轨有效点云特征数据和混合点云特征数据，所述铁轨有效点云特征数据包括第一铁轨显性点云特征数据和需重构点云特征数据；

对所述混合点云特征数据进行第二点云分割，得到第二铁轨显性点云特征数据；

根据所述第一铁轨显性点云特征数据进行第一铁轨表面损伤检测，第一损伤检测结果；

将所述第二铁轨显性点云特征数据和所述需重构点云特征数据进行拟合和重构后，得到目标特征数据；

根据所述目标特征数据进行第二铁轨表面损伤检测，得到第二损伤检测结果；

将所述第一损伤检测结果和所述第二损伤检测结果融合，得到目标铁轨表面损伤检测结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于3D点云分割的铁轨表面损伤检测方法，其特征在于，所述对所述第一工件图像进行去背景，包括：

采用如下公式对所述第一工件图像进行去背景：

其中，表示所述第一工件图像去背景后的任一特征像素，m和n表示所述第一工件图像上任一特征像素点的坐标值，T表示所述第一工件图像对应3D点云特征像素灰度值，R和K表示3D点云特征像素灰度的分割极限值。

3.根据权利要求2所述的一种基于3D点云分割的铁轨表面损伤检测方法，其特征在于，所述对所述第一工件图像进行像素统计，包括：

采用如下公式统计所述第一工件图像对应的特征像素总和：

其中，表示特征像素总和，表示所述第一工件图像上的第y个特征像素；表示计算过程中特征像素的总个数；

采用如下公式统计所述第一工件图像的图像像素总和：

其中，表示特征像素总和，表示所述第一工件图像上的第y个图像像素；表示计算过程中图像像素的总个数；

根据所述特征像素总和及所述图像像素总和进行像素统计。

4.根据权利要求3所述的一种基于3D点云分割的铁轨表面损伤检测方法，其特征在于，在所述像素统计后，所述方法还包括以下步骤：

当像素统计结果小于像素阈值，获取所述网口相机在调整视野后的第二工件图像；

对所述第二工件图像进行预处理，得到第二特征像素图像；

将所述第二特征像素图像与所述第一工件图像进行预处理后的特征像素图像进行像素融合处理，得到融合后的特征像素图像作为第一特征像素图像。

5.根据权利要求1所述的一种基于3D点云分割的铁轨表面损伤检测方法，其特征在于，所述获取所述第一特征像素图像的铁轨点数特征数据，包括：

通过太赫兹三维层析算法获取所述第一特征像素图像的铁轨点数特征数据。

6.一种基于3D点云分割的铁轨表面损伤检测系统，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取网口相机采集的第一工件图像；

预处理模块，用于对所述第一工件图像进行预处理，得到第一特征像素图像，所述预处理包括去背景和像素统计；

第二获取模块，用于获取所述第一特征像素图像的铁轨点数特征数据；

分割模块，用于对所述铁轨点数特征数据进行第一点云分割，得到铁轨有效点云特征数据和混合点云特征数据，所述铁轨有效点云特征数据包括第一铁轨显性点云特征数据和需重构点云特征数据；对所述混合点云特征数据进行第二点云分割，得到第二铁轨显性点云特征数据；

检测模块，用于根据所述第一铁轨显性点云特征数据进行第一铁轨表面损伤检测，第一损伤检测结果；将所述第二铁轨显性点云特征数据和所述需重构点云特征数据进行拟合和重构后，得到目标特征数据；根据所述目标特征数据进行第二铁轨表面损伤检测，得到第二损伤检测结果；将所述第一损伤检测结果和所述第二损伤检测结果融合，得到目标铁轨表面损伤检测结果。