一种岸桥轨道裂缝智能检测系统及检测方法技术方案

本发明专利技术提供一种岸桥轨道裂缝智能检测系统及控制方法，该系统包括相互连接的移动检测装置以及控制处理装置，移动检测装置包括移动载体以及搭载在所述移动载体上的视觉检测模块、超声波检测模块和数据传输模块，当移动载体沿着被测轨道移动运行过程中，由视觉检测模块采集轨道表面图像，控制处理装置根据接收到的轨道表面图像进行裂缝识别，并当检测到裂缝时控制移动载体停止运行，以及控制移动超声波检测模块以向检测到的轨道裂缝内部发送超声波，控制处理装置对接收到的超声波信息进行处理得到轨道裂缝的内部信息。本发明专利技术具有结构简单、易于操作、检测效率以及检测精度高，能够同时实现岸桥轨道裂缝识别以及裂缝内部状态的检测等优点。检测等优点。检测等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种岸桥轨道裂缝智能检测系统及检测方法


[0001]本专利技术涉及岸桥轨道检测领域，尤其涉及一种岸桥轨道裂缝智能检测系统及检测方法。

技术介绍

[0002]岸桥轨道作为岸桥的运输与承重部分，其由于需要承受车轮的反复碾压，承载力大，因而容易发生疲劳变形、产生弯曲裂纹等损伤。由于岸桥本身构造原因，若采用人工检测的方式进行岸桥轨道检测，不仅难度大而且危险系数高。
[0003]现有技术中针对于岸桥轨道检测，现有技术中通常是采用双轨道运行方式的检测装置实现，该类型检测装置往往体积较大而不便于搬运及安装，而单侧轨道检测装置或者吸附式视觉检测设备，通常均仅能够简单的实现轨道表面的视觉检测，而基于轨道表面的视觉检测，当轨道存在裂缝时难以检测裂缝内部的状态，且该类型检测设备的实现操作较为复杂，例如吸附式视觉检测设备每次检测需要重新安装摄像单元，无论是实时图像检测还是后期数据处理，都需要人机协同工作，整个过程比较繁琐。另外，现有技术中上述轨道检测装置或者检测机器人往往都需要改装小车结构或者布置其他的辅助装置，实际应用效果较差。
[0004]中国专利申请CN202022227121.3公开一种起重机轨道检测装置，该装置即是通过对预设位置的轨道表面进行视觉检测以识别出裂纹点，该装置只能简单的对轨道表面是否存在裂纹点进行视觉检测，无法实现轨道内部结构损伤情况检测。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、易于操作、检测效率以及检测精度高，能够同时实现岸桥轨道裂缝识别以及裂缝内部状态的检测的岸桥轨道裂缝智能检测系统及检测方法。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
[0007]一种岸桥轨道裂缝智能检测系统，包括相互连接的移动检测装置以及控制处理装置，所述移动检测装置包括移动载体以及搭载在所述移动载体上的视觉检测模块、超声波检测模块和数据传输模块，当所述移动载体沿着被测轨道移动运行过程中，由所述视觉检测模块采集轨道表面图像，并通过所述数据传输模块传输给控制处理装置，所述控制处理装置根据接收到的轨道表面图像进行裂缝识别，并当检测到裂缝时控制所述移动载体停止运行，以及控制移动所述超声波检测模块以向检测到的轨道裂缝内部发送超声波，返回的超声波信息通过所述数据传输模块传输给控制处理装置，所述控制处理装置对接收到的超声波信息进行处理得到轨道裂缝的内部信息。
[0008]进一步的，所述移动载体上设置有可移动支架，所述超声波检测模块设置在所述可移动支架的端部位置。
[0009]进一步的，所述控制处理装置包括相互连接的数据处理模块以及控制模块，所述
数据处理模块包括裂缝检测识别单元以及裂缝内部信息检测单元，所述裂缝识别单元用于接收轨道表面图像进行处理，判断是否存在裂缝，以及当判断到存在裂缝时识别裂缝类型以及裂缝位置，所述裂缝内部信息检测单元用于接收返回的超声波信息进行处理，得到裂缝内部状态信息，所述控制模块用于根据所述裂缝检测识别单元的检测结果产生控制指令，发送给所述移动检测装置。
[0010]进一步的，所述裂缝检测识别单元包括依次连接的图像数据增强子单元、裂缝识别模型子单元以及裂缝分类子单元，所述图像数据增强子单元用于对图像数据进行图像增强处理，所述裂缝识别模型子单元中存储有基于神经网络模型训练得到的裂缝识别模型，以用于识别输入图像中是否存在裂缝，所述裂缝分类子单元用于根据裂缝的形状和/或长度信息判断裂缝的类别。
[0011]进一步的，所述移动检测装置还设置有PLC(可编程逻辑控制器)，以用于接收所述控制处理装置的控制指令，根据接收到的控制指令控制所述移动载体的运动，当检测到裂缝时控制所述移动载体停止运行，以及根据识别出的裂缝位置控制搭载在移动载体上的所述超声波检测模块移动以向检测到的轨道裂缝内部发送超声波。
[0012]一种岸桥轨道裂缝智能检测方法，步骤包括：
[0013]移动载体沿着被测轨道移动运行，由所述移动载体上搭载的视觉检测模块采集轨道表面图像；
[0014]根据接收到的轨道表面图像识别是否存在裂缝；
[0015]当检测到存在裂缝时，控制所述移动载体停止运行并获取裂缝位置，控制将搭载在所述移动载体上的超声波检测模块移动以向检测到的轨道裂缝内部发送超声波；
[0016]接收返回的超声波信息，根据返回的超声波信息得到轨道裂缝的内部信息。
[0017]进一步的，所述根据接收到的轨道表面图像识别是否存在裂缝包括：
[0018]将接收到的轨道表面图像进行图像数据增强处理，得到处理后图像；
[0019]将所述处理后图像输入至预先基于神经网络模型训练得到的裂缝识别模型中，识别出是否存在裂缝，所述裂缝识别模型训练过程中使用经过图像数据增强处理后形成的训练集。
[0020]进一步的，所述根据接收到的轨道表面图像识别是否存在裂缝时还包括：
[0021]如果识别到存在裂缝，提取出裂缝的形状和/或长度信息；
[0022]根据提取出裂缝的形状和/或长度信息判断裂缝的类别,其中如果H＜aX判定为小裂缝类别，如果aNX＜H＜bNX判定为大裂缝，如果H>＝bNX,N为轨道与裂缝比例系数，X为轨道裂缝图像中一个像素对应的轨道裂缝实际长度，H为裂缝长度，a,b为预设像素点数，且a<b。
[0023]进一步的，所述根据返回的超声波信息得到轨道裂缝的内部信息包括裂缝深度信息，所述裂缝深度信息按照下式计算得到：
[0024]L＝C
×
T
[0025]式中L为测量的裂缝深度，C为超声波在介质中的传播速度，T为测量出的超声波传播时间的一半，并使用修正公式对C进行修正：C＝C0+0.607T，式中C0表示零0℃时的声波传播速度，T表示实际的温度。
[0026]进一步的，超声波检测模块设置在移动载体上一可移动支架的端部，对轨道进行
检测前还包括对可移动支架与视觉检测模块进行协同标定步骤，包括：
[0027]将视觉检测模块固定布置在移动载体上后，由可移动支架抓取一标定板；
[0028]移动标定板并通过视觉检测模块分别采集标定板的图像数据；
[0029]通过标定板两次运动求解出视觉坐标系与移动载体坐标系之间的坐标关系，完成标定。
[0030]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术通过当移动载体沿着被测轨道移动运行过程中，由视觉检测模块采集轨道表面图像，并通过数据传输模块传输给控制处理装置，控制处理装置根据接收到的轨道表面图像进行裂缝识别，并当检测到裂缝时控制移动载体停止运行，以及控制移动超声波检测模块以向检测到的轨道裂缝内部发送超声波，返回的超声波信息通过数据传输模块传输给控制处理装置，控制处理装置对接收到的超声波信息进行处理得到轨道裂缝的内部信息，采用视觉检测与超声波信号联合检测的方式，可以同时对轨道表面的裂缝以及裂缝内部损伤进行全面检测，先利用视觉检测方式实现轨道表面裂缝宏观判本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种岸桥轨道裂缝智能检测系统，其特征在于，包括相互连接的移动检测装置以及控制处理装置，所述移动检测装置包括移动载体以及搭载在所述移动载体上的视觉检测模块(1)、超声波检测模块(3)和数据传输模块，当所述移动载体沿着被测轨道移动运行过程中，由所述视觉检测模块(1)采集轨道表面图像，并通过所述数据传输模块(6)传输给控制处理装置，所述控制处理装置根据接收到的轨道表面图像进行裂缝识别，并当检测到裂缝时控制所述移动载体停止运行，以及控制移动所述超声波检测模块(2)以向检测到的轨道裂缝内部发送超声波，返回的超声波信息通过所述数据传输模块传输给控制处理装置，所述控制处理装置对接收到的超声波信息进行处理得到轨道裂缝的内部信息。2.根据权利要求1所述的岸桥轨道裂缝智能检测系统，其特征在于，所述移动载体上设置有可移动支架，所述超声波检测模块(3)设置在所述可移动支架的端部位置。3.根据权利要求1所述的岸桥轨道裂缝智能检测系统，其特征在于，所述控制处理装置包括相互连接的数据处理模块以及控制模块，所述数据处理模块包括裂缝检测识别单元以及裂缝内部信息检测单元，所述裂缝识别单元用于接收轨道表面图像进行处理，判断是否存在裂缝，以及当判断到存在裂缝时识别裂缝类型以及裂缝位置，所述裂缝内部信息检测单元用于接收返回的超声波信息进行处理，得到裂缝内部状态信息，所述控制模块用于根据所述裂缝检测识别单元的检测结果产生控制指令，发送给所述移动检测装置。4.根据权利要求3所述的岸桥轨道裂缝智能检测系统，其特征在于，所述裂缝检测识别单元包括依次连接的图像数据增强子单元、裂缝识别模型子单元以及裂缝分类子单元，所述图像数据增强子单元用于对图像数据进行图像增强处理，所述裂缝识别模型子单元中存储有基于神经网络模型训练得到的裂缝识别模型，以用于识别输入图像中是否存在裂缝，所述裂缝分类子单元用于根据裂缝的形状和/或长度信息判断裂缝的类别。5.根据权利要求1～4中任意一项所述的岸桥轨道裂缝智能检测系统，其特征在于，所述移动检测装置还设置有PLC控制器，以用于接收所述控制处理装置的控制指令，根据接收到的控制指令控制所述移动载体的运动，当检测到裂缝时控制所述移动载体停止运行，以及根据识别出的裂缝位置控制搭载在移动载体上的所述超声波检测模块(2)移动以向检测到的轨道裂缝内部发送超声波。6.一种岸桥轨道裂缝智能检测方...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴丛铭，杨振辉，黄厚佳，张海，吴业高，黄英俏，李文广，
申请(专利权)人：广西钦州保税港区盛港码头有限公司，
类型：发明
国别省市：