一种用于动车底部检测的车厢底部大图图像合成系统技术方案

本发明专利技术涉及动车外观故障检测机器人相关技术领域，具体的说是一种用于动车底部检测的车厢底部大图图像合成系统，包括图像采集模块、图像前端处理模块、图像传输模块和图像后端处理模块，所述图像采集模块包括一组两个工业用线阵相机以及相机控制软件，所述图像前端处理模块包括线阵图片左右拼接和上传图片，所述图像传输模块包括http服务、图像判重和图像存储。通过一组两个线阵相机，按照预设的控制规则在动车底部作业，辅助图像识别、深度学习等技术，最终实现一键完成图像的采集和处理，大大减少人工介入的时间，提高了图像采集效率，提升了图像和实物之间的还原度，为整个动车底部检测系统提供有力的支持。车底部检测系统提供有力的支持。车底部检测系统提供有力的支持。

【技术实现步骤摘要】
一种用于动车底部检测的车厢底部大图图像合成系统


[0001]本专利技术涉及动车外观故障检测机器人相关
，具体的说是一种用于动车底部检测的车厢底部大图图像合成系统。

技术介绍

[0002]近年来，高铁动车组是铁路旅客运输的高速运载工具，动车组安全是高铁安全高效运营的关键。
[0003]动车组一级修，主要完成动车组易损易耗部件的更换、调整和补充，通过人工目视和车载故障诊断系统对动车组技术状态和部分技术性能进行例行检查检测，处理临时发生的故障。一级修是对运用动车组的车顶、车下、车体两侧、裙板、车内和司机室等部位实施快速例行检查、试验和故障处理的检修作业；要求转向架、轮对和受电弓等关键部件检查优先安排在第一级检修中进行。
[0004]针对动车组车底检测系统，主要完成动车组底部信息采集、图像采集、数据传输等功能，主要针对轮对和转向架等动车组底部主要部件的外观检测，整个系统由机器人系统、图像信息采集系统、图像信息处理系统、图像信息分析系统、机器人作业管理系统五大部分组成。
[0005]在整个动车组车底检测系统中，需要使用车厢底部大图来呈现图像采集效果，并且在大图上标记和显示部件信息和故障信息，还需要基于车底大图来做基础数据的采集和维护。
[0006]因为图像采集目标是高铁动车组，其车长达到数百米，并且车底的图像采集距离在1米左右，意味着镜头距离拍摄目标最远只有1米，无法用简单的拍照技术就能够完成采集。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中的问题，本专利技术提供了一种用于动车底部检测的车厢底部大图图像合成系统。
[0008]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于动车底部检测的车厢底部大图图像合成系统，包括图像采集模块、图像前端处理模块、图像传输模块和图像后端处理模块，所述图像采集模块包括一组两个工业用线阵相机以及相机控制软件，所述图像前端处理模块包括线阵图片左右拼接和上传图片，所述图像传输模块包括http服务、图像判重和图像存储，所述图像后端处理模块包括图像前后拼接、图像比对、车头识别、密接车钩识别和图像裁剪，其中：所述图像采集模块由一组左右分布的两个线阵相机，按照一定的频率采集动车底部左右分块的图像，用于合成贯穿动车车底左右两侧的区域图片，在完美采集左右图像之前，需要通过相机控制软件手动调整线阵相机参数，以达到拍摄的左右分块图像，刚好以车底中间线分割开；
所述图像前端处理模块用于将上述模块得到的一组车底左右分块的图像，拼接成一张完整的贯穿动车车底左右两侧的区域图像，并将拼接后的图片按照指定的命名规格命名，调用http服务，将命名后的图像上传到服务端；所述图像传输模块用于提供一套标准的http服务，给上述图像前端处理模块，将前端拼接的车底区域图像，接收并保存到服务器制定文件夹中；所述图像后端处理模块用于将车底区域图像，最终拼接成按照车厢分割的底部大图；所述图像前后拼接用于将车底区域图像按照顺序首尾相接拼接，每次拼接数量取初始预设的值，并调用车头识别和密接车钩识别，记录识别结果坐标；所述图像比对用于将本次拼接后的车底图，和标准车底图做对比，检测图像分块区域内失真程度，并予以纠正；所述车头识别用于将初次拼接后的车底图，识别出图像头部除了车头以外多余的部分，并记录分割坐标；所述密接车钩识别用于将初次拼接后的车底图，识别出图像尾部两节车厢相接处的密接车钩部件部分，并记录分割坐标；所述图像裁剪用于将初次拼接后的车底图，裁剪为标准的车底大图，图像顶部刚好是车头顶部或者车厢头部，图像尾部刚好是车厢尾部。
[0009]具体的，所述图像前后拼接是在图像首尾相接的基础上，加上和参考图片比对的方式来实现的，在像素级别做了局部优化，具体优化过程如下：取前图尾端25像素高度图像、后图取25像素高度图像，依次在后图的25像素高度中取5像素和前图的25像素拼接，形成一个临时拼好的30像素高度的图，再从参考图片相同位置取30像素图像，2个临时图做平均hash值对比，依次得到相似度1、相似度2、相似度3、相似度4、相似度5，取相似度最高的数据，获得后图需要截取的像素高度，截取后图前部后与前图拼接在一起。
[0010]具体的，所述图像比对是取本次拼接后的车底图和标准车底图，从图像头部开始，按照预设的像素高度值，依次比对该高度内图像像素，得到相似程度，并针对不同的相似度做细微的调整。
[0011]具体的，所述调整方式包括但不限于像素合并、复制、删除，具体为：相似度大于80%时，判定为合格图像，数据复制暂存；相似度小于80%大于50%时，需要和相差1像素高度的数据进行像素合并；相似度小于50%时，判定为不相似数据，做删除处理，向下取更多像素，直到相似度大于50%。
[0012]具体的，所述车头识别采用图像像素分析加上特征识别的方式，从图像中找到车头部分的位置，并得到车头顶部对于该图片的坐标值。
[0013]具体的，所述密接车钩识别采用深度学习的特征识别方式，从图像中找到密接车钩部件的位置，并得到该部件对应该图片的坐标值，由人工拼接底部大图，将相邻车厢图拼接在一起，并截取密接车钩图像，积累密接车钩图像数据，将数据输入深度学习训练框架并调整参数，得到密接车钩的识别模型，在自动拼接时，调用密接车钩的识别模型识别大图，得到密接车钩在大图中的坐标值。
[0014]具体的，所述图像裁剪是先获取车头识别和密接车钩识别得到的坐标值，把图像首尾裁剪掉多余的部分并保存。
[0015]本专利技术的有益效果：通过一组两个线阵相机，按照预设的控制规则在动车底部作业，辅助图像识别、深度学习等技术，最终实现一键完成图像的采集和处理，大大减少人工介入的时间，提高了图像采集效率，提升了图像和实物之间的还原度，为整个动车底部检测系统提供有力的支持。
附图说明
[0016]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0017]图1为一种用于动车底部检测的车厢底部大图图像合成系统的结构示意图；图2为一种用于动车底部检测的车厢底部大图图像合成系统的图像采集模块数据处理流程图；图3为一种用于动车底部检测的车厢底部大图图像合成系统的图像前端处理模块数据处理流程图；图4为一种用于动车底部检测的车厢底部大图图像合成系统的图像传输模块业务流程图；图5为一种用于动车底部检测的车厢底部大图图像合成系统的图像后端处理模块数据流程图。
具体实施方式
[0018]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。
[0019]如图1所示，本专利技术的一种用于动车底部检测的车厢底部大图图像合成系统，包括图像采集模块、图像前端处理模块、图像传输模块和图像后端处理模块，图像采集模块包括一组两个工业用线阵相机以及相机控制软件，图像前端处理模块包括线阵图片左右拼接和上传图片，图像传输模块包括http服务、图像判重和图像存储，图像后端处理模块包括图像前后拼接、图像比对、车头识别、密接车钩识别和图像裁剪，其中：图像采集模块由一组左右分布的两个线阵相机，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于动车底部检测的车厢底部大图图像合成系统，其特征在于：包括图像采集模块、图像前端处理模块、图像传输模块和图像后端处理模块，所述图像采集模块包括一组两个工业用线阵相机以及相机控制软件，所述图像前端处理模块用于线阵图片左右拼接和上传图片，所述图像传输模块用于http服务、图像判重和图像存储，所述图像后端处理模块用于图像前后拼接、图像比对、车头识别、密接车钩识别和图像裁剪，其中：所述图像采集模块由一组左右分布的两个线阵相机，按照频率采集动车底部左右分块的图像，用于合成贯穿动车车底左右两侧的区域图片，在采集左右图像之前，需要通过相机控制软件手动调整线阵相机参数，以达到拍摄的左右分块图像，直至拍摄的图像以车底中间线分割开；所述图像前端处理模块用于将上述模块得到的一组车底左右分块的图像，拼接成一张完整的贯穿动车车底左右两侧的区域图像，并将拼接后的图片按照指定的命名规格命名，调用http服务，将命名后的图像上传到服务端；所述图像传输模块用于提供http服务，给上述图像前端处理模块，将前端拼接的车底区域图像，接收并保存到服务器制定文件夹中；所述图像后端处理模块用于将车底区域图像，最终拼接成按照车厢分割的底部大图；所述图像前后拼接用于将车底区域图像按照顺序首尾相接拼接，每次拼接数量取初始预设的值，并调用车头识别和密接车钩识别，记录识别结果坐标；所述图像比对用于将本次拼接后的车底图，和标准车底图做对比，检测图像分块区域内失真程度，并予以纠正；所述车头识别用于将初次拼接后的车底图，识别出图像头部除了车头以外多余的部分，并记录分割坐标；所述密接车钩识别用于将初次拼接后的车底图，识别出图像尾部两节车厢相接处的密接车钩部件部分，并记录分割坐标；所述图像裁剪用于将初次拼接后的车底图，裁剪为标准的车底大图，图像顶部是车头顶部或者车厢头部，图像尾部是车厢尾部。2.根据权利要求1所述的一种用于动车底部检测的车厢底部大图图像合成系统，其特征在于：所述图像前后拼接是在图像首尾相接的基础上，加上和参考图片比对的方式来实现的，在像素级别做了局部优化，具体优化过...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永，李卓，
申请(专利权)人：北京天亿时代科技有限公司，
类型：发明
国别省市：