【技术实现步骤摘要】
一种轨枕螺栓检测装置
本专利技术涉及视觉图像检测
，尤其是涉及一种应用于轨道交通领域的轨枕螺栓位置检测装置。
技术介绍
轨枕螺栓的位置检测是铁路线路维修作业中重要的一环，主要用于获取轨枕螺栓相对于作业装置沿轨道前进方向的偏移量Y、垂直轨道方向的偏移量X，以及高度偏移量Z。而轨枕螺栓的位置信息可用于指导换轨车换轨作业、轨枕螺栓注油小车注油操作、轨枕螺栓自动松紧作业，以及自动捣固作业等自动化作业方式。目前，轨枕螺栓的检测方式主要有人工目测、接触开关或金属传感器探测、3D点云检测等方法。其中，人工目测方法劳动强度大、作业效率低。接触开关或金属传感器探测方式只获取偏移量Y，而无法获取偏移量X和Z，而且接触开关存在易将突起的道砟误认为螺栓，金属传感器感应距离范围比较小，易被突起物碰坏等缺点。采用3D点云检测的非接触式定位方式，工作高度可控、定位准确，其中采用激光三角测量法获取三维点云检测螺栓，能同时获取偏移量X、Y、Z，但其结构复杂、成本较高、标定过程繁琐。由于相机与激光存在较大角度，所以高度超过螺栓的背景物体极易遮挡激光线，而无法采集到螺栓剖面，进而导致产生漏检(例...
【技术保护点】
1.一种轨枕螺栓检测装置，其特征在于，包括：触发采集模块(1)，获取轨枕螺栓图像的待采集位置；图像采集模块(2)，根据待采集位置获取轨枕螺栓(5)的平面图像数据；图像处理模块(3)，从所述轨枕螺栓(5)的平面图像数据中获取形状描述，根据形状描述识别出螺栓区域，对螺栓区域进行圆拟合，提取圆心坐标；数据处理模块(4)，根据圆心坐标计算轨枕螺栓(5)的中心偏移量及下一帧轨枕螺栓图像的待采集位置。
【技术特征摘要】
1.一种轨枕螺栓检测装置，其特征在于，包括：触发采集模块(1)，获取轨枕螺栓图像的待采集位置；图像采集模块(2)，根据待采集位置获取轨枕螺栓(5)的平面图像数据；图像处理模块(3)，从所述轨枕螺栓(5)的平面图像数据中获取形状描述，根据形状描述识别出螺栓区域，对螺栓区域进行圆拟合，提取圆心坐标；数据处理模块(4)，根据圆心坐标计算轨枕螺栓(5)的中心偏移量及下一帧轨枕螺栓图像的待采集位置。2.根据权利要求1所述的轨枕螺栓检测装置，其特征在于：当所述图像采集模块(2)的当前位置大于或等于待采集位置时，所述触发采集模块(1)发送触发脉冲至图像采集模块(2)。3.根据权利要求2所述的轨枕螺栓检测装置，其特征在于，所述图像采集模块(2)包括光源(30)和相机(40)，所述图像采集模块(2)根据所述触发采集模块(1)发送的触发脉冲采集轨枕螺栓(5)的平面图像数据。4.根据权利要求1、2或3所述的轨枕螺栓检测装置，其特征在于，所述数据处理模块(4)根据以下公式计算轨枕螺栓(5)的中心偏移量：所述数据处理模块(4)根据以下公式计算并得到下一帧轨枕螺栓图像的待采集位置：Pg＝S+Gap-(K*y)2)其中，offx为轨枕螺栓中心偏移量的X轴分量，offy为轨枕螺栓中心偏移量的Y轴分量，K为图像的毫米像素比，(x,y)为轨枕螺栓中心在图像平面中心为坐标原点的坐标系中的坐标，d为作业装置(20)与相机(40)中心的距离，r为轨枕螺栓(5)的半径，Pg为下一帧轨枕螺栓图像的待采集位置，S为当前帧的触发里程，Gap为相邻轨枕(7)中心的间距。5.根据权利要求4所述的轨枕螺栓检测装置，其特征在于：第一帧轨枕螺栓图像的待采集位置为轨枕螺栓检测装置(10)进行系统初始化时的赋值，当所述图像采集模块(2)到达第一帧轨枕螺栓图像的待采集位置时采集一帧图像，并记录所采集图像平面的宽度W、高度H，以及当前拍摄位置S0。6.根据权利要求1、2、3或5所述的轨枕螺栓检测装置，其特征在于，所述图像处理模块(3)包括：形状描述单元(31)，计算并获取所述轨枕螺栓(5)的平面图像数据中的形状描述；粗定位单元(32)，根据预先定义形状模板，从平面图像数据的形状描述中筛选出与参数模型相似度满足设定条件的前Nc个区域作为候选区域；精定位单元(33)，根据训练好的网络模型对候选区域进行精确类别判断，剔除非螺栓区域，保留螺栓区...
【专利技术属性】
技术研发人员：邱新华，王文昆，刘兴平，关伟，薛双纲，曹辉，季育文，张磊，聂肃，
申请(专利权)人：株洲时代电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43
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