一种基于人工标识图像的列车紧固件松动检测系统的制作方法

本实用新型涉及列车故障检测技术领域，特指一种基于人工标记图像的列车紧固件松动检测系统。

背景技术：

列车行进中长期承受传动力及制动力，而使列车紧固件(螺栓、螺帽、柳钉等)容易发生松动，进而对列车安全运行造成隐患。为了检测列车紧固件松动情况，目前多采用人工检测方法，存在检测效率低的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于代替人工进行列车紧固件松动自动检测。

本实用新型的技术方案是：一种列车紧固件松动检测系统，由列车测速模块、成像控制模块、成像模块、照明模块、数据采集与处理模块组成。

所述列车测速模块采用磁钢测速或雷达测速设备对列车行驶速度进行实时测量。

所述成像控制模块为嵌入式系统，与列车测速模块和成像模块连接，从列车测速模块获取列车行驶速度，并根据列车行驶速度，计算成像控制参数，并产生成像控制信号，输出到成像模块。

所述成像模块与成像控制模块、数据采集与处理模块连接，接收成像控制模块发出的成像控制信号，对运行列车进行成像，获取列车表面图像。

所述成像模块安置于轨道一侧或底部，对列车车身或底部区域进行成像。

所述照明模块为成像模块提供照明。

所述列车成像区域内的紧固件表面制造人工标记。

所述人工标记为一字形线条，一字形线条同时穿过紧固件的顶部和基座，当紧固件松动时，一字形线条表现为错位。

所述数据采集与处理模块为计算机平台，与成像模块连接，接收成像模块拍摄的列车表面图像，进行图像数据处理，判定紧固件是否松动。

优选地，紧固件表面的人工标记采用荧光材料制作，荧光材料在蓝光或紫外光照射下，产生荧光。

优选地，照明模块产生蓝光或紫外光。

优选地，成像模块为单色线阵摄像机，并在线阵摄像机前端设置与荧光相同波长的窄带滤光片，以消除环境干扰。

本实用新型的有益效果为：

1)本实用新型在列车紧固件表面制作人工标记，当紧固件松动时人工标记会出现形状变化，通过成像模块拍摄人工标记，通过现有基于形状的图像处理技术，即可实现人工标记形状变化自动识别，用于实现列车紧固件松动自动检测，代替人工；2)本实用新型采用荧光材料制作人工标记，在紫外或蓝光照射下产生明亮的荧光，在摄像机前端设置与荧光相同波段的窄带滤光片消除环境光，可使人工标记更加容易识别；3)本实用新型采用一字形线条人工标记，当分别位于活动部件、固定部件表面的线条发生错位时，即可判定紧固件松动，简单有效。

附图说明

图1是本实用新型实施例1示意图

图2是紧固件顶部一字形线条示例

图3是紧固件顶部一字形线条松动示例

图4是本实用新型实施例2示意图

图中，1-列车，2-轨道，3-列车测速模块，4-成像控制模块，5-照明模块，6-成像模块， 7-数据采集与处理模块，8-8-一字形标记，9-螺杆，10-螺母。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1所示，本实用新型由列车测速模块3、成像控制模块4、照明模块5、成像模块6、数据采集与处理模块7组成，其中，列车测速模块为雷达测速仪，安装在轨道上测，对列车运行速度进行实时测量，成像模块6和照明模块5安装在轨道一侧，对列车车身一侧进行成像。

所述成像模块为外触发面阵摄像机。

列车测速模块3与成像控制模块4连接，成像控制模块4获取列车行驶速度后，计算出成像控制参数并产生成像控制信号，成像控制信号输入到成像模块6和照明模块5，对列车一侧车身进行成像。

成像模块6拍摄的图像数据传输到图像采集与处理模块7，图像采集与处理模块为计算机。

在列车车身和车底外侧的紧固件制作如图2所述的一字形标记8，一字形标记穿过螺帽 10和中间的螺杆9，当螺帽松动时，一字形标记会错位，如图3所示。在图像采集与处理模块上，运行图像处理软件，通过图像处理算法，提取和识别一字形标记，并计算错位后一字形标记的夹角a1、a2，通过夹角可以判定紧固件是否松动。

实施例2

如图4所示，将成像模块6和照明模块5安置在轨道上，对列车底部区域进行成像，可对列车底部的紧固件松动进行检测。

实施例3

与实施例1、2不同之处在于，采用磁钢测速仪器对列车行驶速度进行测量。

实施例4

与实施例3不同之处在于紧固件表面的人工标记采用荧光材料制作，该荧光材料在蓝光或紫外光照射下，产生荧光。并且，照明模块的光源为蓝光或紫外光源。在摄像机前端设置与荧光相同波长的窄带滤光片，消除环境光干扰。

实施例5

与实施例1不同之处在于，成像模块6为线阵摄像机，照明模块5为线光源。线阵摄像机的成像平面与线光源照射平面共面。

实施例6

与实施例4不同之处在于，成像模块6为线阵摄像机，照明模块5为线光源。线阵摄像机的成像平面与线光源照射平面共面。

以上所揭露的仅为本实用新型几种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。