火车轮辋裂纹检测系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种火车轮辋检测系统，该系统由紫外光源、ＣＣＤ摄像头、轮辋、图像采集器、后台计算机、输出、报警组成，ＣＣＤ摄像头与图像采集器连接，图像采集器与后台计算机连接，利用后台计算机进行输出、报警，通过ＣＣＤ摄像头照到外加紫外光源的轮辋上面，利用图像采集器中的图像处理技术，将检测结果在后台计算机上输出、报警，该系统可以检测火车轮外表是否有裂纹，具有实时性、高效性等特点，能够准确无误的检测出车轮外表是否有裂纹，避免了人工检测的繁琐和人为失误，提高了工作效率。？（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术提供一种火车轮辋裂纹检测系统，属工程探伤领域。具体地说，本技术是通过摄像头实时采集生产线上涂满镁粉的火车轮外表(镁粉具有防止其被腐蚀作 用)，利用图像采集器，通过图像处理技术，采用图像边缘检测、图像形态学运算、图像的最 优阈值分割等方法，对火车轮进行特征检测，获取最终检测检测结果，并进行实时报警。具 有实时性、准确性等特点，避免了人工检测的繁琐，以及人为造成的失误。准确性高，大大提 高检测效率。
技术介绍
在火车轮的外表轮辋检侧过程中，传统的方式就是人工检测，失误比较多，而且工 程量比较大，效率比较低。浪费了大量的人力，检测质量不能保证。在此情况下，提出火车轮 辋裂纹检测系统，改变了传统的检测方式，可以节省大量的人力，而且检测质量得以保证， 提高了效率，增强了准确性。
技术实现思路
鉴于上述，本技术主要目的在于提供一种火车轮辋裂纹检测间的系统，满足 生产线上火车轮辋裂纹检测的实时性、准确性，整体上提高整个生产线上的效率，具有很强 实用性。 为了达到上述目的，本技术采取的技术方案是CCD摄像头与图像采集器连 接，图像采集器与后台计算机连接，利用后台计算机进行输出、报警。通过CCD摄像头照到 外加紫外光源的轮辋上面，利用图像采集器中的图像处理技术，将检测结果在后台计算机 上输出、报警。利用图像处理技术对于实时采集的图像进行处理时，包含图像的边缘检测技 术、二值化技术以及最优阈值分割等技术。具体方法是利用Ca皿y算子检测采集到得图像 边缘，从而可以提取连续而完整的边缘。然后再用形态学的二值化、膨胀消除双边缘之间间 隙，再用形态学中的腐蚀、细化算法平滑、细化粗边缘，使得边缘在宽度上更接近原目标，得 到待处理的第一幅图像；对原图像进行傅里叶变换处理，再用最优阈值分割得到第二个处 理结果图像，然后将两幅图像进行点乘运算，最后使用模板去除残留的噪声，得到最终的裂 纹检测结果。将整个的监控图像和处理后的图像实时的在后台计算机上显示，若出现有裂 纹的火车轮，系统将实时报警，大大提高了工作效率。 有益效果 本技术利用图像处理中的关键技术，对实时采集到的火车轮上的视频监控图 像进行处理，获取理想的检测效果，提高工作效率，准确性高，具有很强的实效性。附图说明图1是本技术系统原理框图。所述系统主要包含紫外光源(1) 、 CCD摄像头 (2)、轮辋(3)、图像采集器(4)、后台计算机(5)、报警(6)。 图2是本技术实时检测流程图。主要包括紫外光源(1) 、 CCD摄像头(2)、轮 辋(3)、图像采集器(4)、后台计算机(5)、质量合格(7)、质量不合格(8)共6个步骤。 图3是本技术专利技术系统中图像采集器中图像处理技术流程图。主要包括获取 的原始图像(9)， Ca皿y边缘检测(10)、形态学中二值化、膨胀算法(11)、形态学中腐蚀、细 化算法(12)、第一个处理图像(13)、傅里叶变换(14)、最优阈值分割(15)、第二个处理结果 图(16)、点乘运算(17)、模板去噪(18)、处理的图像(19)共11个步骤。具体实施方式以下结合附图对本技术专利技术进行进一步的说明。 图2是本技术专利技术实时检测流程图，如图2所示，其具体步骤如下 步骤1紫外光源(1)照射到涂满镁粉的火车轮辋上，利用紫外光源照射的目的是使摄像头获取的实时图像具有很强的对比性； 步骤2多个CCD摄像头(2)对轮辋(3)进行实时监控，这样便于后续的实时处理； 此过程中要保证轮辋(3)在生产线上旋转，多个CCD摄像头(2)要分别控制旋转的轮辋(3) 的不同部分图像的实时采集，如轮辋的侧面、轮辋的外侧等方面要用不同的CCD摄像头； 步骤3利用图像采集器(4)进行图像的实时处理，利用图像边缘检测技术、二值化 技术、最优阈值分割技术对实时采集图像进行处理； 步骤4获取的实时图像和实时检测结果图像送到后台计算机(5)显示结果； 步骤5如果没有发现裂纹，则认为轮辋表面质量合格(6)，如果发现裂纹，则要报 警，这样认为轮辋表面质量有问题，质量不合格(7)。 图3是本技术专利技术系统中图像采集器中图像处理技术流程图，如图3所示，其 具体步骤如下 步骤1利用Ca皿y边缘检测(10)算法检测获取的原始图像(9)的边缘，从而可以 提取连续而完整的边缘； 步骤2利用形态学的二值化、膨胀算法(11)消除双边缘之间的间隙 步骤3再用腐蚀、细化算法平滑算法(12)，细化粗边缘，使得边缘在宽度上更接近原始目标，得到第一个处理结果图(13); 步骤4对获取的原始图像(9)进行傅里叶变换处理(14)，再用最优阈值分割(15) 得到第二个处理结果图像(16); 步骤5然后对两幅图像点乘运算(17)，最后使用模板去噪(18)方法，得到处理的 图像(19)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种火车轮辋裂纹检测系统，其结构特点是：所述系统由紫外光源（１）、ＣＣＤ摄像头（２）、轮辋（３）、图像采集器（４）、后台计算机（５）、输出、报警（６）组成，ＣＣＤ摄像头（２）与图像采集器（４）连接，图像采集器（４）与后台计算机连接（５），后台计算机（５）进行输出、报警（６）。

【技术特征摘要】
一种火车轮辋裂纹检测系统，其结构特点是所述系统由紫外光源(1)、CCD摄像头(2)、轮辋(3)、图像采集器(4)、后台计算机(5)、输出、报警(6)组成，CCD摄像头(2)与图像采集器(4)连接，图像采集器(4)与后台计算机连接(5)，后台计...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭三华，曹丽娟，柳光日，
申请(专利权)人：郭三华，
类型：实用新型
国别省市：37[中国|山东]