[发明专利]火车车轮踏面缺陷在线图像检测系统及方法

摘要

本发明公开了一种火车车轮踏面缺陷在线图像检测系统及方法，涉及图像处理方法技术领域。所述方法包括如下步骤：轮对图像提取；图像分割；图像校正；图像拼接；图像标定；踏面是否存在故障判断；踏面故障提取：如果经过上面处理判断出踏面图像中存在缺陷故障，则利用区域生长与种子点生长相结合的方法从踏面图像中分离出踏面缺陷区域，并利用图像标定的几何对应关系计算出踏面缺陷部分的尺寸信息。通过所述方法对图像进行拼接和处理后得出每个完整的车轮踏面信息，并对所述踏面进行判断得出是否有缺陷，踏面缺陷检测精度高，可有效的避免检测错误。

主权项

1.一种使用检测系统进行火车车轮踏面缺陷在线图像检测方法，其特征在于包括如下步骤：轮对图像提取：从图像采集器采集的整个图像中提取出轮对区域；图像分割：使用改进的标记分水岭算法对轮对图像进行分割，提取出踏面图像；图像校正：将图像分割提取出的踏面图像的横纵坐标进行几何校正，并对畸变严重的非工作边进行裁剪，得到踏面展开图；图像拼接：按照最后采集时刻踏面展开图大小，使用立方卷积法对前三时刻踏面展开图进行插值得到大小统一的踏面展开图，采用块匹配方法对上述四个踏面展开图相邻采集时刻进行顺次两两拼接融合，得到每个车轮完整的踏面图像；图像标定：使用方格标定纸置于踏面各采集时刻相机可拍摄位置上，完成对拼接后的踏面图像进行标定，得到拼接后图像的像素距离与尺寸信息之间的对应关系；踏面是否存在故障判断：通过计算拼接后踏面图像的信息熵与经验阈值比较来判断踏面是否存在严重缺陷故障；踏面故障提取：利用改进的分裂合并算法对判断存在缺陷的踏面进行处理，利用种子点生长对生长后的踏面缺陷图像进行填充，获得填充后的踏面缺陷图像，对缺陷使用网格法进行估算，填充后的踏面缺陷图像中面积利用区域内像素点计算，填充后的踏面缺陷图像中像素的高与宽的值分别是利用填充后的踏面缺陷图像中的踏面缺陷区域的行和列的最大值最小值求差来计算得到；其中，所述改进的分裂合并算法包括如下步骤：设置判断语句P和最小单元大小min，构建判断函数；判断图像各区域是否满足判断函数；如果满足判断函数则视为满足分裂条件，则将满足分裂条件的子区域图像四等分，并再次对图像进行判断；如果不满足判断函数，则设置合并判断语句Q，并通过合并判断语句Q判断图像中是否有子区域满足合并条件，如果是则将满足合并条件的子区域进行合并，如果不是则结束。