一种基于三维信息的列车车轮不圆度检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于三维信息的列车车轮不圆度检测方法，包括图像采集并预处理、激光中心线提取、激光坐标变换和车轮不圆度检测。本发明专利技术只需采用少量的线阵相机与3D激光扫描仪模块的组合，生成多个二维图像数据及具有深度信息的激光扫描数据，提取激光扫描的踏面区域，基于椭圆模型重建具有深度信息的车轮踏面轮廓。无论是车轮局部不圆度还是整体不圆度，本发明专利技术方法都可以通过车轮踏面轮廓数据精确计算出来，及时动态生成检测报告供客户复核检修。检修。

【技术实现步骤摘要】
一种基于三维信息的列车车轮不圆度检测方法


[0001]本专利技术属于数字图像处理领域，特别涉及一种基于三维信息的列车车轮不圆度检测方法，并应用于列车轮对在线检测产品中。

技术介绍

[0002]随着我国轨道交通的快速发展，传统人工方式进行车轮不圆度检测已满足不了日常运营需求，而高精度智能化非接触式检测设备的出现保障了日益增多的列车运行安全。在列车运行中，车轮是行车安全的关键部件，行驶中的车轮与轮轨发生摩擦会导致车轮磨损；在转弯过程中，润滑不充分等情况易造成车轮整体的不圆；在制动不合理时，车轮会有擦伤、剥离、掉块等局部半径的变化，造成车轮局部的不圆。出现车轮不圆现象在严重情况下会导致列车事故，故需要对列车车轮的不圆度进行动态检测。
[0003]目前，列车车轮不圆度检测主要有静态检测和动态检测。静态检测是在列车停止的情况下，主要通过人工方式进行检测，该方法已不能满足列车日益增长的需求。动态检测是在不影响列车行驶的情况下，通过智能化设备进行的非接触式在线检测方法。
[0004]中国专利ZL201310556634公开了一种基于激光传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于三维信息的列车车轮不圆度检测方法，其特征在于，所述方法包括：图像采集并预处理得到激光线图像；激光中心线提取：提取得到激光图像的中心线，二维坐标为(x，y)；激光坐标变换：将提取到的车轮表面激光线生成的图像点集，即所述(x，y)，转换为真实的世界坐标系下坐标(X
w
，Y
w
，Z
w
)；车轮不圆度检测：从转换后的车轮三维激光数据中提取踏面区域三维数据；依次提取距离轮缘侧面70
±
5毫米处在O
‑
X
w
Z
W
平面内的踏面坐标；根据椭圆的一般方程A.X
w2
+B.X
w
·
Z
w
+C
·
Z
w2
+E.X
w
+F.Z
w
+1＝0,将车轮踏面按照椭圆模型进行建模，获取拟合的椭圆中心和长短轴长度，长短轴长度可确定车轮的大小，椭圆中心可确定轮轴的位置，通过拟合后的踏面轮廓数据便于后续车轮不圆度检测。2.如权利要求1所述的一种基于三维信息的列车车轮不圆度检测方法，其特征在于，根据所述踏面轮廓数据可计算出车轮的不圆度信息：先按照车轮踏面轮廓标记起始坐标，依据椭圆中心统计车轮踏面轮廓上的所有直径；再计算所有直径的最大值与最小值，最后将直径的最大值减去最小值，得到的差值记为车轮踏面的不圆度。3.如权利要求1或2所述的一种基于三维信息的列车车轮不圆度检测方法，其特征在于，所述激光中心线提取：将预处理后的激光线图像调整放大数倍以达到亚像素精度图像；采用自适应边缘检测算法检测放大后激光线图像的边缘点，再对边缘检测图像进行形态学膨胀处理；...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭其昌，梅劲松，吴松野，王干，李祥勇，董智源，张兆贵，
申请(专利权)人：南京拓控信息科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：