一种生产加工过程中铁路道岔孔径的检测方法技术

本发明专利技术公开了一种生产加工过程中铁路道岔孔径的检测方法，包括以下步骤：S1、连续获取多张钢轨当前位置轨腰截面轮廓照片；S2、将轨腰截面轮廓照片进行数字图像处理，然后进行标定还原，得到一个真实大小的轨腰轮廓；S3、统计轨腰轮廓图像中的像素的连续性，当像素出现不连续的情况时，表示该位置出现孔；统计所有轮廓模型图像中同一个孔的位置处不连续的像素，取像素的最大值作为该孔的孔径，并把像素转换为实际孔径。本发明专利技术通过对钢轨当前位置截面轮廓的照片进行图像处理，去除成像干扰因素，然后再通过轮廓建模，从模型上的断裂状态检测出钻孔，能够对轨腰截面上存在钻孔进行精确检测。测。测。

【技术实现步骤摘要】
一种生产加工过程中铁路道岔孔径的检测方法


[0001]本专利技术属于轨道交通
，特别涉及一种生产加工过程中铁路道岔孔径的检测方法。

技术介绍

[0002]道岔是一种使机车车辆从一股道转入另一股道的线路连接设备，也是轨道的薄弱环节之一，通常在车站、编组站大量铺设。是铁路线上一种极其重要的设备。
[0003]根据《道岔加工制作质量标准及流程》规定。在加工制作过程中原轨需要按照加工图纸进行定尺锯切。锯切之后会按照图纸进行轨腰钻孔操作。由于钻头磨损、震动等因素的影响，钻孔的孔径大小可能出现偏差。所以需要对孔径进行检测，看其是否符合生产质量检验要求。
[0004]目前，孔高的检验方式大多为人工检验，少部分使用图像识别技术。
[0005]人工检验主要面临以下困难：
[0006]A、检测效率低，必须设置专门的质检人员对每一个孔的孔径进行人工检验。质检人员用卡尺等工具对孔径进行测量。
[0007]B、检验结果重复性低。检测结果完全依赖于检测人员对卡尺的操作与读取。操作人员推按卡尺的力度、以及肉眼读取刻度等存在很大的随机性。造成检测结果重复性地。
[0008]C、检测精度低。由于卡尺本身的精度的限制以及肉眼读取刻度的方式，无法达到很高的精度。
[0009]D、检验工作完全依赖于人。作业人员劳动强度大，存在安全隐患。
[0010]图像识别技术主要有以下难点：精度低。由于现场生产环境工况复杂，如铁屑、油污、环境光等，会对相机成像产生干扰，造成孔径识别精度不高。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种通过对钢轨当前位置截面轮廓的照片进行图像处理，去除成像干扰因素，然后再通过轮廓建模，从模型上的断裂状态检测出钻孔，能够对轨腰截面上存在钻孔进行精确检测的生产加工过程中铁路道岔孔径的检测方法。
[0012]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种生产加工过程中铁路道岔孔径的检测方法，包括以下步骤：
[0013]S1、连续获取多张钢轨当前位置轨腰截面轮廓照片；
[0014]S2、将轨腰截面轮廓照片进行数字图像处理：进行二值化反色、膨胀、腐蚀、中值滤波、均值滤波操作；
[0015]然后进行标定还原，得到一个真实大小的轨腰轮廓；
[0016]S3、统计轨腰轮廓图像中的像素的连续性，当像素出现不连续的情况时，表示该位置出现孔；统计所有轮廓模型图像中同一个孔的位置处不连续的像素，取像素的最大值作
为该孔的孔径，并把像素转换为实际孔径。
[0017]所述步骤S2中，标定还原的方法为：把观测平面的世界坐标系的Z坐标设为0，物点世界坐标(x,y)和其图像的像素坐标(u,v)表示为如下的映射关系：
[0018][0019]其中，a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l为利用世界坐标系到摄像机坐标系的刚体变换、摄像机将物点投影到成像平面的投影变换、像点的畸变、成像平面坐标系到像素坐标系的变换得到的参数。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过对钢轨当前位置截面轮廓的照片进行图像处理，去除成像干扰因素，然后再通过轮廓建模，从模型上的断裂状态检测出钻孔，能够对轨腰截面上存在钻孔进行精确检测。
附图说明
[0020]图1为本专利技术的铁路道岔孔径的检测方法的流程图。
具体实施方式
[0021]下面结合附图进一步说明本专利技术的技术方案。
[0022]如图1所示，本专利技术的一种生产加工过程中铁路道岔孔径的检测方法，包括以下步骤：
[0023]S1、利用线激光、高速工业相机以及其他辅助设备所组成的检测设备，连续获取多张钢轨当前位置轨腰截面轮廓照片；当钢轨进入检测系统时，会触发系统启动工业相机、线激光等。当钢轨穿过激光线所形成的平面时，高速工业相机会自动进行拍摄轨腰的照片，并将这些照片放入缓存等待处理。
[0024]S2、将轨腰截面轮廓照片进行数字图像处理：进行二值化反色、膨胀、腐蚀、中值滤波、均值滤波操作，得到线宽为一个单像素宽度的轮廓；
[0025]由于相机拍摄角度和相机成像的关系，这个轮廓是存在一定扭曲的。因此还需要进行标定还原，得到一个真实大小的轨腰轮廓；标定还原的方法为：把观测平面的世界坐标系的Z坐标设为0，物点世界坐标(x,y)和其图像的像素坐标(u,v)表示为如下的映射关系：
[0026][0027]其中，a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l为利用世界坐标系到摄像机坐标系的刚体变换、摄像机将物点投影到成像平面的投影变换、像点的畸变、成像平面坐标系到像素坐标系的变换得到的参数。
[0028]S3、统计轨腰轮廓图像中的像素的连续性，当像素出现不连续的情况时，轮廓上会呈现出断裂的状态，表示该位置出现孔；统计所有轮廓模型图像中同一个孔的位置处不连续的像素，取像素的最大值作为该孔的孔径，并把像素转换为实际孔径。
[0029]本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本专利技术的原理，应被理解为本专利技术的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的
普通技术人员可以根据本专利技术公开的这些技术启示做出各种不脱离本专利技术实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本专利技术的保护范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生产加工过程中铁路道岔孔径的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、连续获取多张钢轨当前位置轨腰截面轮廓照片；S2、将轨腰截面轮廓照片进行数字图像处理：进行二值化反色、膨胀、腐蚀、中值滤波、均值滤波操作；然后进行标定还原，得到一个真实大小的轨腰轮廓；S3、统计轨腰轮廓图像中的像素的连续性，当像素出现不连续的情况时，表示该位置出现孔；统计所有轮廓模型图像中同一个孔的位置处不连续的像素，取像素的最大值作为该孔的孔径，并把像素转...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯辛博，邓恒，冯波，韩言，
申请(专利权)人：万岩铁路装备成都有限责任公司，
类型：发明
国别省市：