一种货车轴箱弹簧故障自动检测方法技术

一种货车轴箱弹簧故障自动检测方法，属于货车运行技术领域。本发明专利技术为了解决货车轴箱弹簧采用人工检测图像的方式进行故障检测准确性和稳定性不高，无法确保货车行车安全的问题。本发明专利技术所述方法包括：在轨道周围搭建3D高清成像设备，货车通过设备后，获取高度图像与灰度图像；采用硬件轴距信息结合先验知识对图像中轴箱弹簧部件进行粗定位；进行高度图像校正后，使用图像处理方法识别出是轴箱弹簧车型后对轴箱弹簧进行精确定位；使用高级图像处理算法和模式识别方法对轴箱弹簧进行故障分析，判断其是否有窜出与折断故障发生；对发生故障的轴箱弹簧部件进行上传报警，工作人员根据识别结果进行相应处理。本发明专利技术用于货车轴箱弹簧故障检测。

【技术实现步骤摘要】
一种货车轴箱弹簧故障自动检测方法
本专利技术涉及一种货车轴箱弹簧故障自动检测方法。属于货车运行

技术介绍
货车轴箱弹簧起到缓冲和固定作用，用于避免车辆在运行速度范围内蛇行运动失稳，保证曲线通过时具有良好的导向性能，减轻轮缘与钢轨间的磨耗和噪声，确保运行安全和平稳。轴箱弹簧的折断或窜出会危及行车安全，因此，铁路有关部分对轴箱弹簧故障检测非常重视。在轴箱弹簧故障检测中，一般采用人工检查图像的方式进行故障检测。但由于检车人员在工作过程中极易出现疲劳、注意力不集中等情况，而且还可能由于个人原因很导致出现漏检、错检的情况，无法确保货车的行车安全。图像处理与模式识别技术不断成熟，采用图像自动识别的方式可提高检测效率和稳定性。因此，采用图像处理、模式识别自动进行轴箱弹簧故障识别，可以有效提高检测准确率和稳定性。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有货车轴箱弹簧采用人工检测图像的方式进行故障检测准确性和稳定性不高，而无法确保货车行车安全的问题。现提供一种货车轴箱弹簧故障自动检测方法。一种货车轴箱弹簧故障自动检测方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种货车轴箱弹簧故障自动检测方法，其特征在于，包括：/n步骤一、货车通过成像设备后，获取轴箱弹簧大图像，所述轴箱弹簧大图像包括高度图像和灰度图像；/n步骤二、对轴箱弹簧大图像中的高度图像进行校正；/n步骤三、分别获取轴箱弹簧整体高度子图像与灰度子图像；/n步骤四、根据得到的灰度图像来判别轴箱弹簧的故障类型；/n步骤五、识别出故障后，通过子图像与轴箱弹簧大图像、轴箱弹簧大图像与原始图像的映射关系，计算出故障在原始图像中的位置，并通过故障显示平台显示该故障。/n

【技术特征摘要】
1.一种货车轴箱弹簧故障自动检测方法，其特征在于，包括：
步骤一、货车通过成像设备后，获取轴箱弹簧大图像，所述轴箱弹簧大图像包括高度图像和灰度图像；
步骤二、对轴箱弹簧大图像中的高度图像进行校正；
步骤三、分别获取轴箱弹簧整体高度子图像与灰度子图像；
步骤四、根据得到的灰度图像来判别轴箱弹簧的故障类型；
步骤五、识别出故障后，通过子图像与轴箱弹簧大图像、轴箱弹簧大图像与原始图像的映射关系，计算出故障在原始图像中的位置，并通过故障显示平台显示该故障。


2.根据权利要求1所述一种货车轴箱弹簧故障自动检测方法，其特征在于，所述步骤一在轨道周围搭建成像设备，货车通过设备后，获取轴箱弹簧大图像，所述轴箱弹簧大图像包括高度图像和灰度图像；具体过程为：
将成像设备处理得到的磁钢轴距信息与货车原始图像相结合，由先验知识估计出轴箱弹簧部件位置，得到轴箱弹簧大图像，所述轴箱弹簧大图像包含一一对应的高度图像与灰度图像。


3.根据权利要求2所述一种货车轴箱弹簧故障自动检测方法，其特征在于，所述步骤二对轴箱弹簧大图像中的高度图像进行校正；具体过程为：
通过相机拍摄货车侧面图像，得到3D图像的深度信息，将实际深度信息与最初深度信息差值和图像中行数关系作为直角三角形两条直角边关系，当前x行位置的深度信息为y，实际的深度信息为yr，对应关系公式为：
(yr-y)＝k(x-x0)(1)
其中，k表示倾角正切值；x0表示同一平面的物体当高度图像中的深度值取到最大值时，其所在图像中的行数；经公式(1)计算后得到yr，即完成了对高度图像的校正。


4.根据权利要求3所述一种货车轴箱弹簧故障自动检测方法，其特征在于，所述步骤三分别获取轴箱弹簧整体高度子图像与灰度子图像；具体过程为：
若高度图像中轴承高度范围内部件只有轴承，则图像不包含轴箱弹簧部件，不在识别范围内；若高度图像中在轴承高度附近范围内的部件有轴承与轴箱弹簧，则先对轴箱弹簧用阈值th1进行全局二值化；然后查找二值化图像中面积大于阈值th2的连通区域；若找到了多于1个连通区域则为包含轴箱弹簧的车型，进行后续识别；若只检测到一个连通区域，则不进行后续识别；
全局二值化图像中除去中间轴承的连通区域即为两条轴箱弹簧的位置；通过连通区域位置，分别截取轴箱弹簧整体高度子图像与灰度子图像；根据比例截取轴箱弹簧头圈与上邻近部件的高度子图像与灰度子图像；根据比例截取轴箱弹簧尾圈与下邻近部件的高度子图像与灰度子图像。


5.根据权利要求4所述一种货车轴箱弹簧故障自动检测方法，其特征在于，所述步骤四判断识别轴箱弹簧的故障类型；具体过程为：
轴箱弹簧窜出分为头圈窜出、尾圈窜出和左右倾斜窜出；轴箱弹簧折断分为头圈折断、中间层弹簧折断、和裂缝型折断；
当识别出头圈窜出或折断则不进行后续故障识别；若识别出尾圈窜出则不进行后续识别；对轴箱弹簧左右窜出、中间折断进行进一步的识别；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘丹丹，
申请(专利权)人：哈尔滨市科佳通用机电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23