在線式輪對踏面擦傷成像檢測系統(tǒng).pdf

1、近年來，高鐵及軌道交通在我國飛速發(fā)展，如何保障其安全性成為社會(huì)關(guān)注的重大課題。其中車輪踏面擦傷是火車運(yùn)行安全的一個(gè)重要影響因素。目前對車輪踏面擦傷等損傷的檢測使用較多的還是靜態(tài)檢測，無法滿足實(shí)際需要。和靜態(tài)檢測系統(tǒng)相比，在線動(dòng)態(tài)檢測自動(dòng)化程度較高，能節(jié)省人力資源、節(jié)省時(shí)間。
　　本文通過調(diào)研國內(nèi)外已有的擦傷檢測系統(tǒng)，提出一種基于線陣CCD相機(jī)的車輪踏面擦傷在線式（動(dòng)態(tài)）檢測系統(tǒng)。系統(tǒng)中利用靜止的線陣CCD相機(jī)和運(yùn)動(dòng)的機(jī)車之間的相對

2、運(yùn)動(dòng)，對輪對踏面進(jìn)行成像，并通過圖像處理獲取踏面損傷信息。系統(tǒng)除了CCD相機(jī)，還包括光源、工控機(jī)、測速及觸發(fā)傳感器及軟件系統(tǒng)，系統(tǒng)的工作過程中，首先火車要經(jīng)過觸發(fā)傳感器，相機(jī)啟動(dòng)準(zhǔn)備采集圖像，同時(shí)測速傳感器會(huì)將測得的火車速度轉(zhuǎn)為頻率傳給相機(jī)作為相機(jī)的采集頻率，當(dāng)火車車輪到達(dá)相應(yīng)的位置時(shí)，觸發(fā)器觸發(fā)相機(jī)開始掃描車輪踏面，圖像保存在工控機(jī)中。
　　本文從理論上對系統(tǒng)工作過程、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算設(shè)計(jì)，系統(tǒng)中需要多個(gè)相機(jī)完成對車輪360度踏

3、面的圖像采集，首先對系統(tǒng)中的各參數(shù)進(jìn)行計(jì)算分析，確定了各個(gè)成像參數(shù)的調(diào)整范圍，在此基礎(chǔ)上，通過實(shí)驗(yàn)對比分析了系統(tǒng)中各個(gè)參數(shù)對成像的影響，確定系統(tǒng)的最佳布置參數(shù)。然后對采集的圖像進(jìn)行圖像校正、拼接、增強(qiáng)及識(shí)別處理，獲得踏面損傷圖像。由于相機(jī)采集的圖像有變形，所以對圖像進(jìn)行校正；而且一個(gè)車輪的踏面信息是由三個(gè)相機(jī)掃描的，所以圖像還需要拼接。最后采用多線程及MAT LAB與C++混合編程開發(fā)了系統(tǒng)軟件，實(shí)際安裝調(diào)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明的系統(tǒng)可以有效工