一种基于机器视觉的钢轨踏面磨耗检测设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于机器视觉的钢轨踏面磨耗检测设备，钢轨的一侧设有激光器，激光器通过转轴连接第一底座，激光器的一侧设有CCD相机，CCD相机的底部通过支架连接有数据采集器，数据采集器的底部设有光电编码器，光电编码器的底部设有第二底座，数据采集器的内部设有A/D转换模块，光电编码器的内部设有测速定位模块，钢轨的外界环境中设有计算机，计算机的内部设有存储模块、图像处理模块和Celeron中心处理模块，计算机上还设有显示屏，该种设备，通过机器视觉代替人工操作，提高了检测效率，而且有利于铁路维护部门及时掌握钢轨的磨耗和变形规律，从而为维护保养提供依据，还能够有效的节约人力和物力成本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的钢轨踏面磨耗检测设备
本技术涉及一种钢轨踏面磨耗检测设备，具体为一种基于机器视觉的钢轨踏面磨耗检测设备。
技术介绍
近年来，机器视觉技术在铁路健康相关领域已经得到了广泛的研究和应用，如接触网检测、鱼尾板缺陷检测、扣件检测、表面缺陷检测、机车车轮检测等，到2015年，全国铁路运营里程达到12万公里左右，快速铁路网里程4万公里以上，西部地区铁路4.8万公里。铁路运营里程长，路况复杂，从而对钢轨磨耗检测技术提出了更高的要求，目前我国对钢轨磨耗进行检测主要是依靠人工目视和采用卡尺检测，劳动强度大，检测效率低，容易漏检，可靠性不高，无法实现在线检测，而且数据不便于管理，不能适应铁路高效运营的发展需要。因此，需要设计一种基于机器视觉的钢轨踏面磨耗检测设备来解决此类问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于机器视觉的钢轨踏面磨耗检测设备，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。一种基于机器视觉的钢轨踏面磨耗检测设备，包括钢轨、激光器、转轴、第一底座、第一滚轮、CCD相机、支架、数据采集器、光电编码器、第二底座、第二滚轮、A/D转换模块、测速定位模块、计算机、存储模块、图像处理模块、Celeron中心处理模块和显示屏，所述钢轨的一侧设有所述激光器，所述激光器通过所述转轴连接所述第一底座，所述第一底座的底部设有所述第一滚轮，所述激光器的一侧设有所述CCD相机，所述CCD相机的底部通过所述支架连接有所述数据采集器，所述数据采集器的底部设有所述光电编码器，所述光电编码器的底部设有所述第二底座，所述第二底座的底部设有所述第二滚轮，所述数据采集器的内部设有所述A/D转换模块，所述光电编码器的内部设有所述测速定位模块，所述钢轨的外界环境中设有所述计算机，所述计算机的内部设有所述存储模块、所述图像处理模块和所述Celeron中心处理模块，所述计算机上还设有所述显示屏。进一步的，所述数据采集器电性连接所述A/D转换模块，所述数据采集器通过PCI总线连接所述计算机，所述计算机电性连接所述Celeron中心处理模块，所述Celeron中心处理模块电性连接所述存储模块、所述图像处理模块、所述光电编码器和所述显示屏，所述光电编码器电性连接所述CCD相机。进一步的，所述第一滚轮和所述第二滚轮均为万向轮。进一步的，所述数据采集器和所述光电编码器之间固定连接，所述光电编码器与所述第二底座的顶部之间固定连接。进一步的，所述转轴与所述激光器之间相互配合。与现有技术相比，本技术的有益效果是：该种基于机器视觉的钢轨踏面磨耗检测设备，通过激光器和数据采集卡应用，利用激光器照射出的激光线照射在钢轨上，通过数据采集卡将数据传给计算机处理，得出钢轨踏面磨耗值，通过机器视觉代替人工操作，提高了检测效率，而且有利于铁路维护部门及时掌握钢轨的磨耗和变形规律，从而为维护保养提供依据，还能够有效的节约人力和物力成本。附图说明图1是本技术的检测装置结构示意图；图2是本技术的模块示意图；图3是本技术的Celeron中心处理模块电路示意图；附图标记中：1、钢轨；2、激光器；3、转轴；4、第一底座；5、第一滚轮；6、CCD相机；7、支架；8、数据采集器；9、光电编码器；10、第二底座；11、第二滚轮；12、A/D转换模块；13、测速定位模块；14、计算机；15、存储模块；16、图像处理模块；17、Celeron中心处理模块；18、显示屏。具体实施方式请参阅图1-3，一种基于机器视觉的钢轨踏面磨耗检测设备，包括钢轨1、激光器2、转轴3、第一底座4、第一滚轮5、CCD相机6、支架7、数据采集器8、光电编码器9、第二底座10、第二滚轮11、A/D转换模块12、测速定位模块13、计算机14、存储模块15、图像处理模块16、Celeron中心处理模块17和显示屏18，钢轨1的一侧设有激光器2，激光器2通过转轴3连接第一底座4，第一底座4的底部设有第一滚轮5，激光器2的一侧设有CCD相机6，CCD相机6的底部通过支架7连接有数据采集器8，数据采集器8的底部设有光电编码器9，光电编码器9的底部设有第二底座10，第二底座10的底部设有第二滚轮11，数据采集器8的内部设有A/D转换模块12，光电编码器9的内部设有测速定位模块13，钢轨1的外界环境中设有计算机14，计算机14的内部设有存储模块15、图像处理模块16和Celeron中心处理模块17，计算机14上还设有显示屏18。进一步的，数据采集器8电性连接A/D转换模块12，数据采集器8通过PCI总线连接计算机14，计算机14电性连接Celeron中心处理模块17，Celeron中心处理模块17电性连接存储模块15、图像处理模块16、光电编码器9和显示屏18，光电编码器9电性连接CCD相机6。进一步的，第一滚轮5和第二滚轮11均为万向轮，便于移动。进一步的，数据采集器8和光电编码器9之间固定连接，光电编码器9与第二底座10的顶部之间固定连接，使得数据采集器8和光电编码器9便于工作。进一步的，转轴3与激光器2之间相互配合，激光器2通过转轴3能够任意转动。工作原理：钢轨1的一侧设有激光器2，激光器2通过转轴3连接第一底座4，第一底座4的底部设有第一滚轮5，激光器2的一侧设有CCD相机6，CCD相机6的底部通过支架7连接有数据采集器8，数据采集器8的底部设有光电编码器9，光电编码器9的底部设有第二底座10，第二底座10的底部设有第二滚轮11，数据采集器8的内部设有A/D转换模块12，光电编码器9的内部设有测速定位模块13，钢轨1的外界环境中设有计算机14，计算机14的内部设有存储模块15、图像处理模块16和Celeron中心处理模块17，计算机14上还设有显示屏18，具体使用时，打开激光器2，激光器2的激光线照射下钢轨1上，在钢轨1表面和轨腰上形成代表钢轨1轮廓的光带，CCD相机捕获轮廓线，数据采集器8通过A/D转换模块12，将模拟信号转换成数字信号，并通过PCI总线传送到计算机14上，带有钢轨轮廓线的图像处理模块16的滤波、阙值化、细化后，在Celeron中心处理模块17作用下，利用系统预先标定的结构将其还原成真实世界的表示钢轨截面的实际尺寸数据，最后与标准的钢轨轮廓进行配准，计算出钢轨1的垂直和侧面磨耗量，计算出的结构通过存储模块15存储起来，并通过计算机14的显示屏18显示出来，Celeron中心处理模块17还会控制光电编码器9内部的测速定位模块13驱动，测速定位模块13触发CCD相机6拍摄，每隔一定间距触发一次。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于机器视觉的钢轨踏面磨耗检测设备，包括钢轨（1）、激光器（2）、转轴（3）、第一底座（4）、第一滚轮（5）、CCD相机（6）、支架（7）、数据采集器（8）、光电编码器（9）、第二底座（10）、第二滚轮（11）、A/D转换模块（12）、测速定位模块（13）、计算机（14）、存储模块（15）、图像处理模块（16）、Celeron中心处理模块（17）和显示屏（18），其特征在于：所述钢轨（1）的一侧设有所述激光器（2），所述激光器（2）通过所述转轴（3）连接所述第一底座（4），所述第一底座（4）的底部设有所述第一滚轮（5），所述激光器（2）的一侧设有所述CCD相机（6），所述CCD相机（6）的底部通过所述支架（7）连接有所述数据采集器（8），所述数据采集器（8）的底部设有所述光电编码器（9），所述光电编码器（9）的底部设有所述第二底座（10），所述第二底座（10）的底部设有所述第二滚轮（11），所述数据采集器（8）的内部设有所述A/D转换模块（12），所述光电编码器（9）的内部设有所述测速定位模块（13），所述钢轨（1）的外界环境中设有所述计算机（14），所述计算机（14）的内部设有所述存储模块（15）、所述图像处理模块（16）和所述Celeron中心处理模块（17），所述计算机（14）上还设有所述显示屏（18）。...

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的钢轨踏面磨耗检测设备，包括钢轨（1）、激光器（2）、转轴（3）、第一底座（4）、第一滚轮（5）、CCD相机（6）、支架（7）、数据采集器（8）、光电编码器（9）、第二底座（10）、第二滚轮（11）、A/D转换模块（12）、测速定位模块（13）、计算机（14）、存储模块（15）、图像处理模块（16）、Celeron中心处理模块（17）和显示屏（18），其特征在于：所述钢轨（1）的一侧设有所述激光器（2），所述激光器（2）通过所述转轴（3）连接所述第一底座（4），所述第一底座（4）的底部设有所述第一滚轮（5），所述激光器（2）的一侧设有所述CCD相机（6），所述CCD相机（6）的底部通过所述支架（7）连接有所述数据采集器（8），所述数据采集器（8）的底部设有所述光电编码器（9），所述光电编码器（9）的底部设有所述第二底座（10），所述第二底座（10）的底部设有所述第二滚轮（11），所述数据采集器（8）的内部设有所述A/D转换模块（12），所述光电编码器（9）的内部设有所述测速定位模块（13），所述钢轨（1）的外界环境中设有所述计算机（14），所述计算机（14）的内部设有所述存储...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡志新，朱洪涛，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：新型
国别省市：江西,36