列車車輪踏面擦傷檢測方法與流程
2023-06-02 17:50:56 4
本發明涉及一種檢測方法，尤其涉及一種用於檢測列車車輪踏面擦傷的檢測方法。
背景技術：
輪對是列車最重要的部件之一，輪對的好壞直接影響列車的行車安全，列車輪對踏面的缺陷包括踏面擦傷和踏面剝離，這些缺陷在列車運行中會帶來額外的衝擊振動，嚴重影響列車的行駛安全以及軌道設施的使用壽命，所以如何準確的檢測出列車輪對踏面的缺陷是列車發展中急需解決的檢測技術問題。
目前業內採用的測量方案大多為接觸式檢測，圖像分析只能做到輔助(人為)判斷。列車經過檢測設備時，對每個車輪進行12次拍照，再根據拍照得到的照片分析車輪踏面缺陷。缺陷檢測：圖像檢測踏面缺陷，往往不能清楚的區分缺陷和踏面髒汙，誤報率極高。
技術實現要素：
基於此，有必要針對現有技術中的不足，提供一種精確度高、可避免誤報的列車車輪踏面擦傷檢測方法。
一種列車車輪踏面擦傷檢測方法，包括以下步驟：
步驟(1)，圖像獲取，提供一成像裝置，所述成像裝置包括若干成像模組，每一成像模組包括兩工業相機、兩多線雷射及一車輪定位傳感器，兩所述工業相機設置於車輪定位傳感器兩側，兩工業相機與所述車輪定位傳感器配合使用，該車輪定位傳感器可同時觸發兩工業相機進行拍照；兩所述多線雷射分別設置於兩工業相機的外側，所述工業相機與多線雷射沿同一軌道排列設置，所述工業相機軸心與多線雷射軸心間形成一夾角θ，其中，30°≤θ<90°，每一成像模組中的兩工業相機呈對向布設；若干所述成像模組分布在兩軌道的內側和外側，若干成像模組形成一檢測區域，該檢測區域的工業相機可拍攝一完整的車輪，每一工業相機拍攝車輪的不同區域，列車經過檢測區域時，車輪定位傳感器感應到車輪信息，並觸發兩軌道上對應工業相機進行拍照，車輪在成像裝置的檢測區域上轉動一周後，若干工業相機對車輪周邊不同區域完成拍攝；
步驟(2)，提取圖像特徵，根據工業相機拍攝的圖片中每條雷射線的特徵變化提取圖像特徵，形成特徵曲線；
步驟(3)，定性分析踏面擦傷，當特徵曲線發生了明顯的彎曲時，則為有擦傷的地方，根據彎曲曲線的長短和曲線數量，計算出擦傷面積和深度，而踏面髒汙則沒有深度信息，從而可明確的區分擦傷和踏面髒汙。
進一步地，在步驟(1)中，所述每一軌道的內側設置有三成像模組，每一軌道的外側同樣設置有三成像模組，由六成像模組中的十二個工業相機對同側的車輪進行拍照，該十二個工業相機可拍攝一完整的車輪區域，每一工業相機拍攝車輪上十二分之一的區域。
進一步地，在步驟(1)中每一多線雷射器發射二十五線雷射線，該二十五線雷射線照射在車輪上，形成多條相互平行的線條，所述工業相機拍攝對應的多線雷射器照射於車輪上的線條。
進一步地，所述二十五條線雷射的線間隔為8-12mm。
進一步地，所述夾角θ為45度。
進一步地，在步驟(1)每一成像模組中的兩多線雷射器呈對稱設置，且兩多線雷射器發射出的雷射線呈扇形射出覆蓋於同一個車輪踏面，對應的兩工業相機相互配合拍攝雷射線覆蓋的踏面的圖片。
綜上所述，本發明通過設置多線雷射、車輪定位傳感器、分析計算機等設備對車輪進行踏面擦傷檢測，車輪無需精確定位，即可檢測到車輪的整個踏面圓周；且外界環境光對檢測的結構影響較小，可確保檢測的精確度；通過採用多線雷射的結構光源，可以檢測到踏面缺陷的深度信息，通過深度信息可以清楚的區分出踏面髒汙(踏面髒汙沒有深度信息)，從而，可避免檢測誤報。
附圖說明
圖1為發明中成像模組與車輪的分布示意圖。
圖2為若干成像模組於軌道兩側的分布示意圖。
圖3為成像模組中工業相機拍攝的圖片中特徵曲線示意圖。
具體實施方式
為了使發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對發明進行進一步詳細說明。
如圖1至圖3所示，本發明提供一種列車車輪踏面擦傷檢測方法，用於檢測列車車輪踏面缺陷及區分踏面缺陷、踏面髒汙，所述列車車輪踏面擦傷檢測方法包括以下步驟：
步驟(1)，圖像獲取，提供一成像裝置，所述成像裝置包括若干成像模組100，每一成像模組100包括兩工業相機10、兩多線雷射器20及一車輪定位傳感器30，兩所述工業相機10設置於車輪定位傳感器30兩側，兩工業相機10與所述車輪定位傳感器30配合使用，該車輪定位傳感器30可同時觸發兩工業相機10進行拍照。兩所述多線雷射器20分別設置於兩工業相機10的外側，所述工業相機10與多線雷射器20沿同一軌道排列設置，所述工業相機10的軸心與多線雷射器20的軸心形成一夾角θ,其中，30°≤θ<90°，優選地，所述夾角θ為45°。每一成像模組100中的兩多線雷射器20呈對稱設置，且多線雷射器20發射出的雷射線呈扇形射出覆蓋一個車輪踏面，對應的兩工業相機10相互配合拍攝雷射線覆蓋的踏面的圖片。若干所述成像模組100分布在兩軌道200的內側和外側，若干成像模組100形成一檢測區域，本實施例中，所述每一軌道200的內側設置有三成像模組100，相應地，每一軌道200的外側同樣設置有三成像模組100，同一車輪300由六成像模組100中的十二個工業相機10對同側的車輪300進行拍照，該十二個工業相機10可拍攝出一完整的車輪300踏面，每一工業相機10拍攝車輪300踏面上十二分之一的區域。
當列車經過成像裝置的檢測區域時，一成像模組100中的車輪定位傳感器30感應到車輪300的最低點壓在該傳感器對應的導軌位置上時，所述車輪定位傳感器30輸出高電平信號，從而觸發該成像模組100內的兩工業相機10對車輪進行拍照；車輪300在檢測區域轉動一圈後，若干成像模組100中的工業相機10完成對車輪踏面不同區域的拍攝工作；本實施例中，每一多線雷射器20可發射25條雷射線，,優選地，線雷射間的間隔為10mm，從而可以檢測10x10mm大小擦傷的檢測需求，該25線雷射線照射在車輪上，形成多條相互平行線條，工業相機10拍攝對應的多線雷射器20照射於車輪上的線條。
步驟(2)，提取圖像特徵，根據工業相機10拍攝的圖片中每條雷射線的特徵變化提取圖像特徵，形成特徵曲線(如圖3所示)。
步驟(3)，定性分析踏面擦傷，當特徵曲線發生了明顯的彎曲，則為有擦傷的地方，根據彎曲曲線的長短和曲線數量，可以計算出擦傷面積和深度，而踏面髒汙則沒有深度信息，從而可明確的區分擦傷和踏面髒汙。
綜上所述，本發明通過設置多線雷射、車輪定位傳感器、分析計算機等設備對車輪進行踏面擦傷檢測，車輪無需精確定位，即可檢測到車輪的整個踏面圓周；且外界環境光對檢測的結構影響較小，可確保檢測的精確度；通過採用多線雷射的結構光源，可以檢測到踏面缺陷的深度信息，通過深度信息可以清楚的區分出踏面髒汙(踏面髒汙沒有深度信息)，從而，可避免檢測誤報。
以上所述實施例僅表達了發明的一種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於發明的保護範圍。因此，發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。