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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110378192A(43)申请公布日2019.10.25(21)申请号201910353119.X(22)申请日2019.04.29(71)申请人华东交通大学地址330013江西省南昌市双港东大街808号申请人扬州海地光电科技有限公司(72)发明人郝勇吴文辉耿佩邱小川(51)Int.Cl.G06K9/00(2006.01)G06K9/62(2006.01)G01M13/045(2019.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称基于稀疏编码和LSSVM的轮对轴承检测装置及方法(57)摘要本发明公开了基于稀疏编码和LSSVM的轮对轴承检测装置及方法,包括轮对轴承i、轮对轴承检测装置A、换向装置、轮对轴承检测装置B、分级收纳装置j、加速度传感器A和速度传感器A,所述轮对轴承检测装置A的两侧设有速度传感器A和加速度传感器A,轮对轴承检测装置A的侧边设有换向装置,换向装置的侧边设有轮对轴承检测装置B,轮对轴承检测装置B的两侧设有加速度传感器B和速度传感器B,轮对轴承检测装置B的右侧设有分级收纳装置j。本发明采用稀疏编码结合LSSVM的算法,解决了人为判断存在的主观性,将提高分类结果的可靠性,提高了识别效率和准确率,并且符合大规模生产的潮流。CN110378192ACN110378192A权利要求书1/1页1.基于稀疏编码和LSSVM的轮对轴承检测装置及方法,包括轮对轴承i、轮对轴承检测装置A、换向装置、轮对轴承检测装置B、分级收纳装置j、加速度传感器A和速度传感器A,所述轮对轴承检测装置A的两侧设有速度传感器A和加速度传感器A,轮对轴承检测装置A的侧边设有换向装置,换向装置的侧边设有轮对轴承检测装置B,轮对轴承检测装置B的两侧设有加速度传感器B和速度传感器B,轮对轴承检测装置B的右侧设有分级收纳装置j。2.一种基于稀疏编码和LSSVM结合的轮对轴承品质检测方法,具体检测方法如下:(1)轮对轴承样本的划分;n获取各种轮对轴承品质下的振动信号样本Y={yi|yi∈R,1≤i≤M}(M=3),将每一类轮对轴承样本用KS算法分为40个训练样本集Xt={xtij}和10个测试样本集Xp={xpij},训练样本集用于分类器的训练,测试样本用于测试训练后分类器的分类效果;(2)轮对轴承训练样本的特征;提取针对本实施例步骤(1),对轮对轴承训练数据集进行K-SVD字典学习,获得字典集D={d1,d2,d3,},根据字典学习得到的D对每一类样本的轮对轴承测试集和轮对轴承训练集用OMP进行稀疏求解,得到特征向量;(3)对LSSVM进行训练;利用轮对轴承训练集进行LSSVM分类器的训练,并利用交叉验证的方法对分类器的c和g两个参数进行优化,得到训练后的LSSVM分类器;(4)验证分类器的效果;将轮对轴承测试集数据送入训练后的LSSVM分类器,完成对轮对轴承测试样本集得分类。2CN110378192A说明书1/3页基于稀疏编码和LSSVM的轮对轴承检测装置及方法技术领域[0001]本发明涉及轴承品质检测领域,具体是基于稀疏编码和LSSVM的轮对轴承检测装置及方法。背景技术[0002]轨道车辆轮对轴承是车辆行走系统的心脏部分,其主要功能为承载列车垂向自重以及载重力。轮对轴承故障会引起车辆延误,甚至会威胁人身安全。但是由于设计、装配精度以及外部因素等原因,轮对轴承不可避免的会出现腐蚀、裂纹、磨损等故障。随着车辆的行驶速度和运营里程的提高,加剧了轮对轴承的故障。因此,在组装出厂前对高速列车轮的轴承进行品质检测具有重要意义。[0003]目前,一些生产厂家在组装出厂前会对轮对轴承的品质进行无损检测,所使用的方法是依靠人工检测和磁粉探伤法。磁粉探伤法虽然操作简单、灵敏度高但是会有盲区。人工检测的误检率高,无法进行精确检测。并且这两种方法不易实现自动化,工作效率低。由于上述原因,必须寻找一种新的品质检测方法来满足技术要求。[0004]轮对轴承的品质检测与故障诊断不同,故障诊断可以通过观察故障频率判断故障类型。而品质检测不同,这就需要寻找一种可以自适应提取特征的算法。稀疏编码是21世纪初兴起的一种信号处理技术,它通过字典学习获得可以表达信号的过完备库,在过完备库中为待编码的信号自适应的选择尽可能少的相似基函数,将信号表示为相似基函数的线性组合,从而得到原始信号的稀疏表示。将通过稀疏编码所得的稀疏系数作为特征样本,进行模型建立。发明内容[0005]本发明的目的在于提供基于稀疏编码和LSSVM的轮对轴承检测装置及方法,以解决上述背景技术中提出的问题。[0006]为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:[0007]基于稀疏编码和LSSVM的轮对轴承检测装置及方法,包括轮对轴承i、轮对轴承检