[发明专利]一种基于点光源阵列线阵成像的铁轨扣件异常检测系统

摘要

本发明公开一种基于点光源阵列线阵成像的铁轨扣件异常检测系统，由点光源阵列、线阵摄像机、车轮编码器、RFID探测器和工控机组成，其中，点光源阵列投射一字形圆形光斑到扣件上，对扣件形状高度信息进行调制，线阵摄像机成像区域穿过一字形圆形光斑投射区域，通过扫描获取扣件表面形状调制光条图像，再通过深度学习分类方法用于扣件弹条缺失、弹条松动、垫片缺失等异常检测。本发明检测系统成本低、可用于高速行驶状态下扣件异常检测、并且有效检测不同类型扣件的多种异常。

主权项

一种基于点光源阵列线阵成像的铁轨扣件异常检测系统，其特征在于：由点光源阵列、线阵摄像机、车轮编码器、RFID探测器和工控机组成；所述点光源阵列和线阵摄像机均置于列车底部；所述点光源阵列位于扣件正上方，点光源阵列可产生n个相同投射方向、光轴平行且共面的圆形光束，n个圆形光束呈一字形排列且n个圆形光束构成的平面与铁轨垂直，n的取值范围为1～100，n个圆形光束投射到扣件区域产生n个光斑，光斑直径为d毫米，d的取值范围为0.1～5；所述线阵摄像机位于扣件正上方，线阵摄像机成像切片与点光源阵列投射的一字形光斑平面共面，线阵摄像机光轴与点光源阵列投射方向成30～65度夹角；所述车轮编码器固定于一侧车轮转轴上，与线阵摄像机和工控机连接，车轮编码器在列车运行时，对车轮转动角度编码用于列车行驶里程计数，并产生脉冲触发信号控制线阵摄像机对扣件区域扫描成像；所述RFID探测器固定于车体下方，与工控机连接，通过探测铁轨上的RFID标签，用于里程计数和里程修正；所述工控机位于车厢内，同时与线阵摄像机、车轮编码器、RFID探测器连接，用于里程计数、里程修正，采集、存储和处理线阵摄像机图像，并且采用深度学习分类方法用于铁轨扣件异常检测。