一种机车车轮踏面缺陷图像检测系统.pdf

(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CN109060828A(43)申请公布日2018.12.21(21)申请号201810964279.3(22)申请日2018.08.23(71)申请人南京拓控信息科技股份有限公司地址210019江苏省南京市建邺区嘉陵江东街18号03栋11层113室(72)发明人石峥映梅劲松蒋银男付军唐凯扬董辉(74)专利代理机构南京知识律师事务所32207代理人张苏沛(51)Int.Cl.G01N21/892(2006.01)G01B21/18(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图5页(54)发明名称一种机车车轮踏面缺陷图像检测系统(57)摘要本发明公开了一种机车车轮踏面缺陷图像检测系统，包括摆杆装置、摆动杆位移测量单元、图像采集单元、控制单元、数据分析单元，所述摆动杆位移测量单元和图像采集单元按照车轮驶过既定的位置在轨道两侧，所述摆动杆位移测量单元检测有效区域和所述图像采集单元图像采集区域相互对应重合，并能完整包囊车轮踏面一周范围，所述控制单元控制所述摆动杆位移测量单元和图像采集单元对通过检测区域的车轮踏面进行采集，所述数据分析单元对采集的数据进行处理分析。有益效果：在原有踏面擦伤检测基础上补充图像检测，直观方便；采用踏面图像分析检测和摆动杆检测相互对应，提高检测效率和准确率，可快速进行人工核实结果，并能够实现管理信息化。CN109060828ACN109060828A权利要求书1/2页1.一种机车车轮踏面缺陷图像检测系统，包括摆杆装置，其特征在于：它还包括摆动杆位移测量单元(1)、图像采集单元(2)、控制单元(3)、数据分析单元(4)，所述摆动杆位移测量单元(1)和图像采集单元(2)按照车轮驶过既定的位置在轨道两侧，所述摆动杆位移测量单元(1)检测有效区域和所述图像采集单元(2)图像采集区域相互对应重合，并能完整包囊车轮踏面一周范围，所述控制单元(3)控制所述摆动杆位移测量单元(1)和图像采集单元(2)对通过检测区域的车轮踏面进行采集，所述数据分析单元(4)对采集的数据进行处理分析，对图像数据进行车轮踏面自动提取、采用基于机器视觉的测量方法，对踏面损伤进行识别、分析、标注，并对摆动杆位移测量数据和图像数据测量数据相互对应，并进行对比。2.根据权利要求1所述的机车车轮踏面缺陷图像检测系统，其特征在于：所述摆动杆位移测量单元(1)和图像采集单元(2)位于轨道外侧或内侧。3.根据权利要求1所述的机车车轮踏面缺陷图像检测系统，其特征在于：检测区域范围轨道两侧布置n个摆动杆位移测量单元(1)、n个图像采集单元(2)、n个控制单元(3)，实现轮对一周或两周以上的检测。4.根据权利要求1所述的机车车轮踏面缺陷图像检测系统，其特征在于：所述摆动杆位移测量单元(1)、图像采集单元(2)将采集到的信号和数据经过处理，并发送给所述数据分析单元(4)通过专用数据处理计算机综合分析，判断出缺陷所在的位置，提供检修的依据，并通过网络实现远程终端调阅。5.根据权利要求1所述的机车车轮踏面缺陷图像检测系统，其特征在于：所述摆动杆位移测量单元(1)包括：机械测量机构(1-1)、角位移传感器(1-2)，车轮经过摆杆装置时会与摆杆装置上的机械测量机构(1-1)中的探条接触并使探条下压，若车轮踏面滚动圆有擦伤，车轮行进至擦伤处时，车轮相对轨面距离降低，从而将探条下压的更低，探条与摆杆装置通过转动轴连接，摆杆的转动轴上装有角位移传感器(1-2)，通过测量摆杆的角位移来计算出探条高度位移变化，进而可定量计算出擦伤深度。6.根据权利要求1所述的机车车轮踏面缺陷图像检测系统，其特征在于：所述图像采集单元(2)包括：高速工业相机(2-1)、频闪光源(2-2)、机械结构(2-3)，当车轮经过摆杆装置时会触发与摆杆检测区域相同的图像采集单元(2)进行车轮踏面区域的图像采集。7.一种机车车轮踏面缺陷图像检测方法，构建权利要求1至6之一所述的机车车轮踏面缺陷图像检测系统，其特征在于：采用踏面图像分析检测和摆动杆检测，并将踏面图像检测区域和摆动杆检测区域相互对应，对两种不同检测方式的检测数据进行对比；由于摆动杆位移测量单元检测只能对车轮踏面滚动圆处缺陷进线检测，并测量缺陷深度、长度信息，对滚动圆处缺陷的宽度信息及踏面滚动圆处以外的区域掉块、剥离等缺陷无法进行有效检测与测量，系统会自动匹配对应的图像检测数据，提取缺陷的宽度信息；图像检测系统方法及装置能对车轮踏面全范围缺陷进行检测，但由于图像只有两位信息，只能检测缺陷的长度与宽度，系统也会自动匹配对应的摆动杆检测数据，提取缺陷的深度信息；一但检测系统方法及装置发现车轮踏面缺陷，不论是那种检测方式发现的，系统均会对比两种检测方式在同一检测区域的检测数据，并相互补充缺陷的