[发明专利]一种道岔尖轨密贴检测方法及系统

说明书

本发明属于轨道交通病害检测技术领域，提供了一种道岔尖轨密贴检测方法及系统，该检测系统由成像控制模块、视觉成像模块、图像处理模块和运载平台组成，所述视觉成像模块包括分别位于两侧主钢轨正上方的2台成像单元，沿运载平台运动方向对钢轨进行成像，成像区域覆盖钢轨、尖轨、道岔，获取成像区域的纹理图像和/或深度图像。本发明提出了基于视觉检测方法的自动检测系统和方法，对视觉成像模块中成像单元进行了改进，可自动实现尖轨密贴不足检测和间隙定量测量。

技术领域

本发明涉及轨道交通病害检测技术领域，具体涉及一种道岔尖轨密贴检测方法及系统。

背景技术

铁路是国民经济的大动脉，对铁路状态进行检修，是保证铁路安全运行的重要保障。道岔用于引导火车进行变道，是铁路的重要组成部分。道岔中存在尖轨，尖轨与钢轨在正常情况下，需要贴紧，才能确保引导火车车轮正确变道，否则会导致列车车轮出轨，酿成车祸。

目前，主要采用人工巡道方法，将不同厚度的钢尺插入钢轨与尖轨的缝隙，用于检测尖轨密贴状态，这种方式存在检测效率低的突出问题。为此，针对该问题，本发明提供一种道岔尖轨密贴自动检测系统，用于自动判定是否存在密贴不足，并对密贴的缝隙进行定量测量。

发明内容

为解决背景技术中的问题，本发明提出了一种道岔尖轨密贴检测方法及系统，可自动实现尖轨密贴不足检测和间隙定量测量。

本发明采用的一个技术方案为：

一种道岔尖轨密贴检测系统，由成像控制模块、视觉成像模块、图像处理模块和运载平台组成，所述视觉成像模块包括分别位于两侧钢轨正上方的2台成像单元，沿运载平台运动方向对钢轨进行成像，成像区域覆盖钢轨、尖轨、道岔，获取成像区域的纹理图像和/或深度图像。

进一步的，所述成像单元由面阵相机和面光源组成，所述面阵相机和面光源同轴照明，相机光轴位于钢轨内边缘正上方，获取成像区域纹理图像。

进一步的，所述成像单元为线阵相机和线光源，所述线阵相机和线光源同轴照明，线阵相机的光心位于钢轨内边缘正上方，获取成像区域的纹理图像；

所述成像单元沿运载平台运动方向的成像分辨率不低于1mm/pixel,与运载平台运动方向垂直方向上的成像分辨率不低于0.05mm/pixel。

进一步的，所述成像单元为线结构光3D相机，3D相机位于钢轨正上方，获取钢轨及尖轨的纹理图像和深度图像。

进一步的，所述成像单元为线结构光3D相机，3D相机位于钢轨内侧斜上方，线结构光平面与钢轨延伸方向垂直，3D相机测量区域覆盖钢轨顶部及内侧面、尖轨顶部及内侧面，3D相机x、y方向的测量精度不低于0.1mm，z方向的测量精度不低于0.05mm。

本发明采用的另一个技术方案为：

一种道岔尖轨密贴检测方法，包含如下步骤：

采集成像区域图像，并从该图像中检测出第一对象；

在采集的成像区域图像中，基于第一对象，判断是否存在尖轨密贴不足；

若存在尖轨密贴不足，则计算尖轨密贴间隙；

其中，所述成像区域包含钢轨、尖轨、道岔；

所述图像包括纹理图像和/或深度图像。

进一步的，一种道岔尖轨密贴检测方法，包含如下步骤：

采集成像区域纹理图像，并从该图像中检测出钢轨和尖轨；

检测出尖轨后，在纹理图像中，以钢轨为轴、垂直于钢轨延伸方向设置m1个采样窗口，沿钢轨延伸方向对采样窗口内像素进行投影,在投影曲线上，以钢轨内侧边缘为中心，对[-u,u]范围内投影曲线进行取样，基于取样曲线，采用分类器判定是否存在尖轨密贴不足；