[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

说明书

本发明公开了一种基于3D点云分割的铁轨表面损伤检测方法、系统和介质，可应用于工件损伤检测技术领域。本发明方法包括以下步骤：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点云分割，得到铁轨显性点云特征数据和需要重构点云特征数据；根据所述铁轨显性点云特征数据和所述需要重构点云特征数据进行铁轨表面损伤检测。本发明无需对铁轨进行接触检测，即能有效且准确的地完成铁轨表面损伤检测，有效提高检测效果和检测准确度。

技术领域

本发明涉及工件损伤检测技术领域，尤其是一种基于3D点云分割的铁轨表面损伤检测方法、系统和介质。

背景技术

相关技术中，火车速度的提高对铁轨线路的轨道平顺性比以往有了更高的要求；特别是高速铁路，对铁轨的平顺性有着更严格的要求，如果轨道的平顺性不良，轻则引起机车车辆树剧烈振动，轮轨的动作用力成倍增加，严重危害轨道和机车车辆部件，影响列车速度的提高，降低轨道及机车车辆的寿命；重则引起列车脱轨、倾覆等恶性事故，危及行车安全。

目前的特征识别检测不仅识别效率低下、精度不高、识别错误率较高，尤其对于一些超大复杂工件特征图像数据信息的识别，效率很低。而其他一些接触式的采集识别设备虽然可以满足采集要求，但是因接触式的采集方式对现场要求较高，不适用于铁轨检测，从而也无法提高铁轨损伤检测的准确度。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种基于3D点云分割的铁轨表面损伤检测方法、系统和介质，能够有效提高铁轨损伤检测的准确度。

一方面，本发明实施例提供了一种基于3D点云分割的铁轨表面损伤检测方法，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点云分割，得到铁轨显性点云特征数据和需要重构点云特征数据；

根据所述铁轨显性点云特征数据和所述需要重构点云特征数据进行铁轨表面损伤检测。

在一些实施例中，所述对所述铁轨点数特征数据进行点云分割，得到铁轨显性点云特征数据和需要重构点云特征数据，包括：

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。

在一些实施例中，所述根据所述铁轨显性点云特征数据和所述需要重构点云特征数据进行铁轨表面损伤检测，包括：

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。

在一些实施例中，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：