基于图像处理的平台式轨道扣件检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种基于图像处理的平台式轨道扣件检测系统，其特征在于：包括安装平台，摄像机，光源，保护装置,光电编码器模块，上位机，图像处理系统，控制设备；所述安装平台负责设备的安装固定，摄像机采集轨道及扣件的图像，光源进行照明，保护装置对摄像机及光源提供防护，光电编码器负责读取当前运行速度和距离等参数，再将数据传输至上位机通过图像处理系统进行处理，由控制设备对系统进行控制；该系统具有:便于拆卸和修理，图像采集部分由保护装置保护，很大程度上减少颗粒物及其他原因的损坏情况发生；测速定位系统可根据上位机的设置调节摄像机的采集频率，系统可控性强,检测方式简单明了，成本低等优点。

【技术实现步骤摘要】
基于图像处理的平台式轨道扣件检测系统
本技术涉及一种基于图像处理的平台式铁道扣件检测系统，具体为一种新型的自动轨道螺栓扣件检测系统。
技术介绍
随着全国铁路营业规划里程的加大，铁路运输速度的不断提升，带来了很多安全维护方面的问题；轨道螺栓扣件在列车安全行驶中发挥着重要的角色,据研究显示,有很多列车脱轨事件是由于轨道螺栓扣件缺失产生的；因此，需要经常对铁路沿线的紧固件进行周期性的检测；传统轨道扣件的检测方法是人工巡检，这种方法成本高，效率低；当前我国铁路网里程迅速扩大，且很多修理工作都需要放在夜间进行,尤其在夏季和冬季,北方许多地区户外温度条件恶劣,给人工巡检造成了很多的困难，很多工人都非常不愿意外出巡检，所以目前亟待寻找一种先进的替代方式；进入信息时代后，机器视觉技术突飞猛进，国内外很多研究机构都致力于采用机器视觉来判断铁路扣件的状态,并且已取得一定的成果；目前在一些轨道检测车上安装的检测系统都是将摄像头等装置使用铁制结构固定安装在检测车上的，不能很好的进行拆卸和维修，较容易出现损坏和被灰尘影响等各种不利情况；同时由于多种检测设备的发展，可将此检测平台安装在不同的检测设备上进行工作。
技术实现思路
针对原检测方法的不足,本技术的目的在于提供一种新型的在检测设备运动过程中对轨道螺栓扣件完好性进行检测的方法,使其便于安装，并高效稳定的工作。为了达到以上效果，本技术采用以下方案：一种基于图像处理的平台式铁道扣件检测系统，包括CCD相机，光源，保护装置，安装平台，光电编码器模块，上位机，图像处理系统，控制系统；所述安装平台负责设备的安装固定；所述的CCD相机采集轨道及扣件的图像；所述的光源进行照明；所述的保护装置对摄像机及光源提供防护；所述的光电编码器负责读取当前运行速度和距离等参数，再将数据传输至上位机通过图像处理系统进行处理，由控制设备对系统进行控制。优选的，所述光电编码器模块包括光电编码器，位移机构，固定装置；其中所述光电编码器与位移机构连接在固定装置上，完成对数据的采集和处理，再将采集处理完成的数据传输给上位机。优选的，所述光电编码器模块的光电编码器优先选用型号为OMRONE6B2-CWZ6C测速编码器。优选的，所述CCD相机优先选择BLV0208M20型号的2K像素9.5K行频线阵的相机。与现有技术相比，本技术的优势为：1)检测设备便于拆卸和修理，所使用的检测设备都安装固定在检测平台上，通过检测平台与带动其运动的检测车相连，当需要修理时可以将检测平台取下；2)检测方式简单明了，系统本身布线设置明确，利于降低相互干扰的影响程度，整体设备价格低廉，采用技术已较为成熟的元器件以及模块件，其多年来的标准化生产模式大大降低其生产成本；3)图像采集部分由保护装置保护，可以很大程度上减少颗粒物及其他原因的损坏情况发生；4)采用PC端类灵活性较高的上位机，有利于增加其外设功能以及丰富显示界面，对于操作形式、系统的输入与输出以及数据存储和调用等均具有一定可扩展性；5)测速定位系统可根据上位机的设置调节摄像机的采集频率，增强系统的可控性。附图说明图1为本技术基于图像处理的平台式铁道扣件检测系统的结构示意图。图1中标号名称：CCD相机（1），光源（2），保护装置（3），安装平台（4），光电编码器模块（5），上位机（6），图像处理系统（7），控制系统（8）。图2为光电编码器模块工作原理图。图2中标号名称：光电编码器（5-1），位移机构（5-2），固定装置（5-3）。具体实施方式参阅图1为本技术基于图像处理的平台式铁道扣件检测系统的实施图例，包括CCD相机（1），光源（2），保护装置（3），安装平台（4），光电编码器模块（5），上位机（6），图像处理系统（7），控制系统（8）；CCD相机（1）负责拍摄图像信息；光源（2）提供CCD相机（1）的照明；保护装置（3）将CCD相机（1）与光源（2）装入其中进行防护；CCD相机（1），光源（2），保护装置（3）安装在安装平台（4）上；光电编码器模块（5）将采集到的距离等参数发送给上位机（6）；图像处理系统（7）对采集到的图像进行处理和判断，通过控制系统（8）对系统的采集间隔等进行设置。其中光电编码器模块（5）：如图2所示：包括光电编码器（5-1），位移机构（5-2），固定装置（5-3）；其中所述光电编码器（5-1）记录采集车经过的路程与时间；位移机构（5-2）负责控制编码器模块的移动；光电编码器（5-1）、位移机构（5-2）分别与固定装置（5-3）连接，并由固定装置（5-3）固定在安装平台（4）上。本技术适用于电气化铁路机务段轨道检测车上安装，可采用自动化检测工作形式，通过BLV0208M20型号的2K像素9.5K行频线阵CCD相机实现对轨道螺栓扣件图像的采集，光电编码器模块（5）中的光电编码器（5-1）采集距离和时间信息，将采集到的信息发送给上位机（6），再通过控制装置（8）进行设置和操控；整个操作系统安装在安装平台（4）上，可整体安装和拆卸。本技术也可以运用于轨道螺栓检测作业外的其他轨道部件完好性图像检测工作。以上所述仅为本技术的具体实施例，但本技术的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本技术的领域内，所做的变化或修饰皆涵盖在本技术的专利范围之中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于图像处理的平台式轨道扣件检测系统，其特征在于：包括自检装置CCD相机(1)，光源(2)，保护装置(3)，安装平台(4)，光电编码器模块(5)，上位机(6)，图像处理系统(7)，控制系统(8)；所述的CCD相机(1)负责拍摄图像信息；所述的光源(2)提供CCD相机(1)的照明；所述的保护装置(3)将CCD相机(1)与光源(2)装入其中进行防护；所述的CCD相机(1)、光源(2)、保护装置(3)安装在安装平台(4)上；所述的光电编码器模块(5)将采集到的距离参数发送给上位机(6)；所述的图像处理系统(7)对采集到的图像进行处理和判断，通过控制系统(8)对系统的采集间隔进行设置。

【技术特征摘要】
1.基于图像处理的平台式轨道扣件检测系统，其特征在于：包括自检装置CCD相机(1)，光源(2)，保护装置(3)，安装平台(4)，光电编码器模块(5)，上位机(6)，图像处理系统(7)，控制系统(8)；所述的CCD相机(1)负责拍摄图像信息；所述的光源(2)提供CCD相机(1)的照明；所述的保护装置(3)将CCD相机(1)与光源(2)装入其中进行防护；所述的CCD相机(1)、光源(2)、保护装置(3)安装在安装平台(4)上；所述的光电编码器模块(5)将采集到的距离参数发送给上位机(6)；所述的图像处理系统(7)对采集到的图像进行处理和判断，通过控制系统(8)对系统的采集间隔进行设置。2.根据权利要求1所述的基于图像处理的平台式轨道扣件检测系统，所述的光电编码器模...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟建军，刘震，李贵，
申请(专利权)人：兰州交通大学，
类型：新型
国别省市：甘肃,62