一种轨道弹条扣件缺陷识别方法、装置和计算机设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种轨道弹条扣件缺陷识别方法、装置和计算机设备，属于机器视觉检测技术领域。其识别方法包括：基于线激光传感器构建成像系统采集轨道轮廓高度；利用颜色映射方法将轮廓高度构建为彩色深度图像；判断深度图像是否包含完整扣件区域，若扣件区域不完整则将前后两个扣件图像拼接；扣件深度图像区域提取；深度卷积神经网络对扣件区域图像分类识别缺陷扣件。本发明专利技术通过采集轨道的高度轮廓值并将其构建为深度图像，根据深度图的差异识别扣件缺陷，解决扣件丢失、异位、折断和松动缺陷同时检测问题，同时提高扣件的缺陷检测率。同时提高扣件的缺陷检测率。同时提高扣件的缺陷检测率。

【技术实现步骤摘要】
一种轨道弹条扣件缺陷识别方法、装置和计算机设备


[0001]本专利技术涉及机器视觉缺陷检测
，特别涉及一种基于深度图像的轨道弹条扣件缺陷识别方法、装置和计算机设备。

技术介绍

[0002]轨道作为铁路的重要基础设施是列车行车的基础。随着铁路向重载和提速方向发展，高速和重载列车对铁路的基础设施的破坏力加大，产生多种类型的缺陷。铁路的基础设施主要有钢轨、扣件、轨枕等，其中扣件负责连接钢轨和轨枕，防止钢轨偏移。一个完整的弹条扣件由螺栓和扣环组成，螺栓紧固扣环将钢轨固定在轨枕上。扣件缺陷主要表现为扣环丢失、异位、以及扣件螺栓丢失和松动等。扣件丢失、松脱等缺陷会导致钢轨不能紧扣地面,从而导致轨距变化；若连续多个扣件出现缺陷，严重情况下可能导致列车脱轨。因此，有必要对扣件缺陷进行及时的检测和维护。
[0003]为了确保铁路运输安全，我国每年投入了大量的人力物力对铁路进行维护，目前工务系统主要采用人工在“天窗”时间沿线路通过目视逐一排查扣件异常状态。传统的人工目视巡检方法效率低、主观意识强，显然已经无法满足我国高速发展的铁路应用需求。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轨道弹条扣件缺陷识别方法，其特征在于，包括：获取轨道的轮廓高度值；其中，所述轨道上设有弹条扣件；采用颜色映射方法，根据轮廓高度值构建轮廓彩色深度图像；从轮廓彩色深度图像中提取完整弹条扣件区域图像；对完整弹条扣件区域图像中的缺陷弹条扣件进行分类识别；其中，所述缺陷弹条扣件，包括：扣件丢失、扣件异位、扣件折断、扣件螺栓松脱。2.如权利要求1所述的轨道弹条扣件缺陷识别方法，其特征在于，所述获取轨道的轮廓高度值，包括：采用线激光传感器，获取轨道的轮廓高度值；其中，所述线激光传感器安装在检测车上、并使轨道一侧上的弹条扣件处于线激光传感器的景深范围内。3.如权利要求2所述的轨道弹条扣件缺陷识别方法，其特征在于，所述检测车的车轮内嵌设有与车轮同轴转动的编码器，且所述编码器输出信号线与线激光传感器信号输入线连接、用于为线激光传感器提供外部触发信号。4.如权利要求1所述的轨道弹条扣件缺陷识别方法，其特征在于，所述采用颜色映射方法，根据轮廓高度值构建轮廓彩色深度图像，具体包括：根据轮廓最大高度值和最小高度值，确定轨道的轮廓高度范围；以步长τ为颜色阶梯，将轮廓高度范围分为n段区间；其中，n＝(Z
max
‑
Z
min
)/τ，Z
max
为最大高度值，Z
min
为最小高度值；选择n种不同颜色存入颜色数组中，使每一种颜色对应于每一段区间；根据颜色和区间的对应关系，确定高度值所在区间的颜色；根据高度值和对应的颜色，构建轮廓彩色深度图像。5.如权利要求4所述的轨道弹条扣件缺陷识别方法，其特征在于，所述高度值所在区间的颜色，包括：其中，x为深度值；n
i
为第i种颜色，若n
i
的值不为整数，则取整数部分。6.如权利要求1所述的轨道弹条扣件缺陷识别方法，其特征在于，还包括：判断轮廓彩色深度图像中是否包含完整弹条扣件区域；若弹条扣件区域不完整，则将相邻的包含不完整弹条扣件区域的轮廓彩色深度图像进行拼接，形成包含完整弹条扣件区域的轮廓彩色深度图像。7.如权利要求1所述的轨道弹条扣件缺陷识别方法，其特征在于，所述从轮廓彩色深度图像中提取完整弹条...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁小翠，陈宇菲，朱清，欧阳长源，皮圣源，黄锦豪，管希鸿，刘宝玲，
申请(专利权)人：南昌工程学院，
类型：发明
国别省市：