基于結(jié)構(gòu)特征的貨車轉(zhuǎn)向架故障圖像定位及檢測(cè)算法研究.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,鐵路貨車運(yùn)輸也呈現(xiàn)出高速度、高密度、超大運(yùn)輸量的發(fā)展趨勢(shì),而傳統(tǒng)的停車列檢方式因?yàn)槠湫实汀⑹芄と斯ぷ髂芰τ绊懘蠛臀ｋU(xiǎn)性強(qiáng)等問(wèn)題,無(wú)法滿足鐵路貨車運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展,因而研制和開(kāi)發(fā)貨車運(yùn)行故障動(dòng)態(tài)圖像檢測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)故障的自動(dòng)定位和檢測(cè),對(duì)提高貨車列檢工作的效率、準(zhǔn)確度和安全性具有重要的實(shí)用意義。
　　本文根據(jù)轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)特征及故障特性,研究了轉(zhuǎn)向架故障的定位和檢測(cè)算法,包括下心盤螺栓和夾板螺類丟失故障、交叉桿彎曲故

2、障、安全鏈丟失故障三類。研究工作主要包括:
　　本文設(shè)計(jì)了基于結(jié)構(gòu)特征的螺栓類丟失故障區(qū)域定位算法,并根據(jù)螺栓丟失后形成與周圍灰度反差較大的深色圓形孔洞特點(diǎn),提出了一種基于二值圖邊緣梯度方向累加和圓半徑約束的Hough變換圓孔洞檢測(cè)方法,先針對(duì)感興趣區(qū)域求取二值圖和邊緣梯度方向,然后,根據(jù)梯度方向和圓半徑約束,縮小可能圓心參數(shù)的搜索空間,提高了Hough變換圓檢測(cè)的處理速度,并利用圓形區(qū)域內(nèi)部灰度的變化檢測(cè)螺栓是否丟失,解決了幾何

3、、旋轉(zhuǎn)及灰度有限變化條件下螺栓類丟失故障的檢測(cè)問(wèn)題。
　　針對(duì)交叉桿彎曲故障特征不明顯、位置不固定、灰度及幾何形狀變化大等特點(diǎn),本文先以轉(zhuǎn)向架的幾何結(jié)構(gòu)特征定位交叉桿,然后,根據(jù)交叉桿故障存在幾何形變的特點(diǎn),提出了基于交叉桿邊緣直線檢測(cè)的故障識(shí)別方法,提高了故障圖片移位、和灰度變化條件下故障檢測(cè)的魯棒性。
　　針對(duì)交叉桿穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)特征,本文提出了主流類型安全鏈三角形感興趣區(qū)域定位與二值化方法,然后,針對(duì)二值化三角形區(qū)域提取安