基于圖像處理的列車故障自動檢測系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、列車運行故障動態(tài)檢測系統(tǒng)(TFDS)是鐵道部大力推廣的一套安檢系統(tǒng)。該系統(tǒng)的投入使用可以克服傳統(tǒng)的停車靜態(tài)人工檢測中，作業(yè)點多、作業(yè)保證區(qū)段短的局限性，從而實現(xiàn)在全國列車提速的大環(huán)境下，列車安全保障模式從人控模式向人機結(jié)合模式并最終實現(xiàn)完全機控的轉(zhuǎn)變。
　　本課題源于與哈爾濱科佳公司的橫向合作項目，它是TFDS系統(tǒng)的延伸，目的是把原系統(tǒng)中的列車故障判斷方法從人工肉眼識別列車部位照片中出現(xiàn)的故障升級為計算機軟件自動識別，以大大提高工

2、作效率、減少人為因素的影響。本課題主要針對列車最常見的故障——心盤螺栓丟失的識別來進(jìn)行研究。其主要設(shè)計工作可以概括為基于圖像處理的研究方法，設(shè)計一套以圖像特征提取和特征分析等為理論支撐的故障自動檢測系統(tǒng)，以之代替肉眼來實現(xiàn)對故障的識別。這對完善整個系統(tǒng)的自動檢測功能和最終實現(xiàn)完全機控檢測的設(shè)計理念，有著解決實際困難和探索全自動檢測系統(tǒng)的設(shè)計方法的雙重意義。
　　系統(tǒng)整體設(shè)計分為故障部位的定位和故障的識別兩個模塊。故障的定位，利用心

3、盤螺栓圖片的物理特征和像素信息，采用逐步求精的思維方式，從粗到精分為中間桿定位、中間橫桿定位、型別判定、螺栓區(qū)域左邊界定位、螺栓中心線定位、單個螺栓區(qū)域定位等六步。然后再各個螺栓區(qū)域中通過二值化、螺栓區(qū)域參數(shù)提取、霍夫變換等步驟獲取充分的識別用參數(shù)，通過設(shè)定的識別規(guī)則判斷螺栓是否丟失。
　　論文最后討論了整個程序的優(yōu)化和識別算法的準(zhǔn)確率的統(tǒng)計，并對其產(chǎn)生的誤報和漏報進(jìn)行了分析。
　　本算法已經(jīng)交付給哈爾濱科佳公司，并已實際運