[发明专利]一种机车车顶异物动态视觉检测装置及方法

说明书

本发明提供了一种机车车顶异物动态视觉检测装置及方法，不仅可实现高精度、高效率检测，且可满足多类型机车、多样式异物的检测需求；其包括数据采集模块、图像拼接模块、异物识别模块、控制模块，其中，所述数据采集模块，用于采集机车的行车信号数据和车顶图像数据；所述图像拼接模块，与所述数据采集模块连接，用于根据采集的数据进行图像特征提取，并实现图像之间的拼接；所述异物识别模块，与所述图像采集模块连接，用于根据生成的拼接图像数据实现所述机车车顶异物识别；所述控制模块，与所述数据采集模块、异物识别模块均相连接，用于接收检测数据，并进行数据整合，以确定所述机车车顶检测区域是否有异物。

技术领域

本发明涉及轨道交通安全检测中的光电检测技术领域，具体为一种机车车顶异物动态视觉检测装置及方法。

背景技术

电力机车作为铁路运输的重要拖动装置，具有行驶里程长、适应运行环境恶劣、维护复杂等特点，其中对于车顶区域以及高压供电部件的检查，这是确保列车安全高效运行的关键环节。长期以来，车顶异物检查多采用人工登顶作业，但存在效率低、精度差、安全隐患高等不足，严重制约了当前机车车顶异物检测的精度与效率，而实现机车车顶异物的高精度动态视觉检测，对保证机车安全检测的质量与提升检测效率均具有重要意义。

目前，随着光电检测技术的快速发展，以其非接触、高精度、大范围等优点被广泛应用在轨道交通安全检测中，可有效提高检测效率与精度。但由于机车车顶较高、异物样式多样、检测环境复杂等特点，传统光电测量装置已无法满足多类型机车、多样式异物的检测需求。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种机车车顶异物动态视觉检测装置及方法，不仅可实现高精度、高效率检测，且可满足多类型机车、多样式异物的检测需求。

其技术方案是这样的：一种机车车顶异物动态视觉检测装置，其特征在于：其包括数据采集模块、图像拼接模块、异物识别模块、控制模块，其中，

所述数据采集模块，用于采集机车的行车信号数据和车顶图像数据；

所述图像拼接模块，与所述数据采集模块连接，用于根据采集的数据进行图像特征提取，并实现图像之间的拼接；

所述异物识别模块，与所述图像采集模块连接，用于根据生成的拼接图像数据实现所述机车车顶异物识别；

所述控制模块，与所述数据采集模块、异物识别模块均相连接，用于接收检测数据，并进行数据整合，以确定所述机车车顶检测区域是否有异物。

进一步地，所述数据采集模块包括若干组传感器组件，所述传感器组件布置于所述机车车顶上方的检测棚上，每组所述传感器组件均包括敞口状的壳体，所述壳体内装有线阵相机和激光投射器，所述线阵相机和激光投射器均连接于所述控制模块，所述线阵相机和激光投射器之间共线式安装，以使得所述线阵相机成像与所述激光投射器的激光照射区域重合；

进一步地，所述数据采集模块还包括用于感应所述机车车轮并产生磁钢信号的磁钢、用于检测磁钢信号的磁钢信号检测模块，所述磁钢信号检测模块连接于所述控制模块，所述磁钢布置于轨道上；

进一步地，所述线阵相机的分辨率不低于2048像素，帧频不低于80kHZ；

一种机车车顶异物动态视觉检测方法，其特征在于：其包括：

在检测到磁钢信号时，传感器组件工作以进行所述机车车顶图像数据采集；

将采集的图像数据进行图像特征提取，并将多个图像的重叠部分进行无缝拼接，随后对拼接后的图像进行分块以生成若干所述机车车顶多个部位等长度的图像；

基于生成的所述机车车顶多部位图像，采用生成对抗网络对所述机车车顶图像中的异物进行检测识别，以确定所述机车车顶检测区域是否有异物。

进一步地，进行图像拼接还包括以下步骤：