无形变列车图像采集装置制造方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种无形变列车图像采集装置，包括：测速雷达、控制电路和至少一个线阵相机，其中，测速雷达设置在轨道外侧，测速雷达测量轨道上通过列车的车速，得到车速信号；至少一个线阵相机设置在轨道内侧或轨道外侧，采集轨道上通过列车的线阵图像；控制电路一端与测速雷达相连接，另一端与至少一个线阵相机相连接，根据车速信号生成用于控制至少一个线阵相机采集频率的脉冲控制信号。由于雷达测速频率不受车辆本身速度影响，并且测速频率快，测得的速度值多，即具有不间断测速的功能，进而该装置在使用雷达测速得到的车速信号控制线阵相机进行采集时，可以使得采集得到的线阵图像不存在变形，有利于后续根据线阵图像进行故障检测。
【专利说明】无形变列车图像采集装置
【技术领域】
[0001]本申请涉及铁路检测【技术领域】，特别是涉及一种无形变列车图像采集装置。
【背景技术】
[0002]传统的列车异常检测方式主要是工作人员根据经验进行排查，这种方式至少存在以下缺点:1、列车组成结构复杂，细小部件较多，尤其是动车组列车，其一般长度有200多米，从裙板到转向架及中间部底部仅螺栓一项就有1000多项，因此采用人工检测方式存在工作效率低及容易漏检的问题；2、由于以下因素增加了人工检测的难度，进一步降低了工作效率并进一步增加了漏检的概率:列车隐蔽部件数量较多；检修作业人员较难记住各零部件的正常状态形式；另外，在入库后，其车轮的内外轮辋、踏面、轮缘由于钢轨和转向架结构的遮挡，存在着视觉盲区。3、对于列车而言，其运行主要特点是:一站直达、停站时间短和长交路运行，这些特点导致其无法中途以人工方式予以检修。
[0003]为了解决传统的人工检测方式存在问题，现有的列车故障检测系统在轨道沿线设置多个列车检测点，每个列车检测点都设置多个图像采集设备，图像采集设备设置在轨道下方和/或轨道旁边，并且在轨道上设置有磁钢，通过磁钢检测列车的测速以及列车车轴的位置，进而控制图像采集对列车底部和/或侧部的图像进行采集，然后设置在后方的图像处理系统利用通信线路调取图像采集设备采集到的图像，对采集到的列车底部和/或侧部的图像进行图像处理，以完成对列车的故障检测。
[0004]通过对现有技术研究， 申请人:发现:在列车通过磁钢组时，磁钢组测量得到的仅仅是列车车轮通过磁钢组时的瞬时速度，当列车车轮经过磁钢组后移动至图像采集设备所在位置时，由于列车运行速度会出现波动，导致列车通过磁钢组的速度和通过图像采集设备时的速度不一致，进而利用磁钢组测量得到的列车速度控制图像采集设备进行图像采集，会导致采集到的列车图像出现变形，影响后续图像处理以及最终对列车故障检测的精度。
实用新型内容
[0005]本申请实施例中提供了一种无形变列车图像采集装置，以解决现有技术中的磁钢测速控制图像采集装置进行图像采集存在图像变形的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案:
[0007]一种无形变列车图像采集装置，包括:测速雷达、控制电路和至少一个线阵相机，其中，
[0008]所述测速雷达设置在轨道外侧，所述测速雷达测量轨道上通过列车的车速，得到车速信号；
[0009]至少一个所述线阵相机设置在轨道内侧或轨道外侧，采集轨道上通过列车的线阵图像；
[0010]所述控制电路一端与所述测速雷达相连接，另一端与至少一个所述线阵相机相连接，根据所述车速信号生成用于控制至少一个所述线阵相机采集频率的脉冲控制信号。[0011 ] 优选地，所述控制电路包括:
[0012]与所述测速雷达相连接，将所述车速信号与预先设置的多个速度信号进行比较，并且不同的比较结果生成不同电平信号的比较器；
[0013]与所述比较器相连接，用于根据所述比较器输出的电平信号生成脉冲信号生成电路；所述脉冲信号与所述速度信号相对应。
[0014]优选地，所述装置还包括:至少一个定位磁钢，
[0015]至少一个所述定位磁钢设置在轨道上，每个所述定位磁钢与至少一个所述线阵相机之间设置有间隔，所述定位磁钢检测轨道上通过列车的车轴，得到车轴检测信号。
[0016]优选地，所述控制电路还包括:
[0017]与所述测速雷达和至少一个定位磁钢相连接，接收所述车速信号和车轴检测信号的信号接收电路；
[0018]与所述信号接收电路相连接，受所述车轴检测信号触发，利用所述车速信号除以间隔得到车轴拍照时刻的运算器；所述间隔为与所述车轴检测信号相对应的磁钢和所述线阵相机之间的间隔；；
[0019]与所述运算器相连接，根据所述拍照时刻生成用于控制至少一个所述线阵相机在所述拍照时刻工作或者在所述拍照时刻记录采集数目的信号的信号生成电路。
[0020]优选地，多个所述线阵相机在一条直线上，并且多个线阵相机的连线与轨道延伸方向相垂直，所述定位磁钢有多个，每个所述定位磁钢与所述线阵相机之间的间隔都不相同。
[0021]优选地，所述测速雷达与多个所述线阵相机并排设置。
[0022]由以上技术方案可见，本申请实施例提供的该无形变列车图像采集装置，通过雷达对轨道上通过列车的车速进行实时测量，这样可以随时获取列车的车速信号，并根据获取到的车速信号生成用于控制线阵相机采集频率的脉冲控制信号。由于雷达测速频率不受车辆本身速度影响，并且测速频率快，测得的速度值多，即具有不间断测速的功能，进而该装置在使用雷达测速得到的车速信号控制线阵相机进行采集时，可以使得采集得到的线阵图像不存在变形，有利于后续根据线阵图像进行故障检测。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本申请实施例提供的一种无形变列车图像采集装置的结构示意图；
[0025]图2为本申请实施例提供的另一种无形变列车图像采集装置的结构示意图；
[0026]图3为本申请实施例提供的又一种无形变列车图像采集装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]为了使本【技术领域】的人员更好地理解本申请实施例中的技术方案，并使本申请实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请实施例中技术方案作进一步详细的说明。[0028]图1为本申请实施例提供的一种无形变列车图像采集装置的结构示意图。
[0029]如图1所示，图中100为铁路轨道，该无形变列车图像采集装置包括:测速雷达1、控制电路2和至少一个线阵相机3。
[0030]测速雷达I设置在轨道100的外侧，用于对轨道100上通过列车的车速进行测量，得到车速信号。由于列车的整体车厢的速度都是相同的，所以对测速雷达I距离线阵相机3之间的距离可以不做限定，在本申请实施例中，如图1所示，测速雷达I可以与线阵相机3并排设置。
[0031]线阵相机3设置在轨道100之间或轨道100的外侧，用于采集轨道100上的通过列车的线阵图像。在本申请实施例中，如图1所示，当线阵相机3为多个时，多个线阵相机3可以成直线排列，多个线阵相机3的连线与轨道100的延伸方向相垂直，并且在轨道100之间和轨道100的外侧都设置有线阵相机3。
[0032]控制电路2的一个输入端与测速雷达I相连接，接收测速雷达I测量得到的车速信号，控制电路2根据该车速信号生成控制线阵相机3采集频率的脉冲控制信号，并将该脉冲控制信号发送给线阵相机3。
[0033]在本申请实施例中，如图2所示，控制电路2可以包括:比较器21和脉冲信号生成电路22，其中，比较器21与测速雷达I相连接，当测速雷达I测量得到车速信号后，比较器将该车速信号与预先设置的多个速度信号进行比较，并且根据不同的比较结果生成不同电平信号；脉冲信号生成电路22根据比较器21输出的电平信号生成与测量速度信号相对应脉冲信号，脉冲信号用于控制线阵相机的采集频率。在具体应用中，当列车车速固定时，脉冲信号不变，线阵相机3以固定的频率采集列车线阵图像，而当列车车速提高时，脉冲信号改变，提高线阵相机3的采集频率，以保证采集得到的线阵图像不出现变形，相反，当车速降低时，降低线阵相机3的采集频率。
[0034]由以上技术方案可见，本申请实施例提供的该无形变列车图像采集装置，通过雷达对轨道上通过列车的车速进行实时测量，这样可以随时获取列车的车速信号，并根据获取到的车速信号生成用于控制线阵相机采集频率的脉冲控制信号。由于雷达测速频率不受车辆本身速度影响，并且测速频率快，测得的速度值多，即具有不间断测速的功能，进而在使用雷达测速得到的车速信号控制线阵相机进行采集时，可以使得采集得到的线阵图像不存在变形，有利于后续根据线阵图像进行故障检测。
[0035]图3为本申请实施例提供的另一种无形变列车图像采集装置的结构示意图。
[0036]如图3所示，该无形变列车图像采集装置还可以包括:至少一个定位磁钢4，如图3中以一个定位磁钢4为例。
[0037]定位磁钢4设置在轨道上，并且每个定位磁钢与线阵相机3之间设置有间隔(当线阵相机3为多个时，多个线阵相机成直线排列)，如图3所示，间隔为L，定位磁钢4用于检测轨道100上通过列车的车轴，得到车轴检测信号。
[0038]在图3所示的实施例中，控制电路2还可以包括:信号接收电路23、运算器24和信号生成电路25，其中，信号接收电路23与所述测速雷达I和至少一个定位磁钢4相连接，接收所述车速信号和车轴检测信号；运算器24与所述信号接收电路23相连接，受车轴检测信号触发，利用车速信号除以所述车轴检测信号相对应磁钢4与线阵相机3之间的间隔得到线阵相机3的对车轴及其他零部件的开始拍照时刻和停止拍照时刻；信号生成电路25与所述运算器24相连接，根据所述开始拍照时刻和停止拍照时刻生成用于控制线阵相机3开始拍照、停止拍照以及在所述拍照过程中记录采集数目的信号。
[0039]由此可见，本申请实施例图3提供的实施例中，在对线阵相机3进行控制时，结合了车速信号和车轴检测信号，其中，利用车轴检测信号控制线阵相机的开始拍照时刻和停止拍照时刻，以使得线阵相机采集列车通过时车轴及其他重要零部件的线阵图像，而利用车速信号控制线阵相机采集频率的高低，以使得在开始拍照时刻与停止拍照时刻之间的采集频率与车速匹配，避免拍照得到的线阵图像变形，以利于后续图像识别。
[0040]在实际应用过程中，当列车启动或停车时，现有技术中磁钢测速由于需要车轮经过磁钢，所以列车停车再启动时，磁钢无法第一时间得到停车时间和启动时间以及当时的速度，而雷达测速为不间断测速，能测得列车停车和开车的准确的时间以及速度，这样可以扫描得到完整无变形的列车线阵图像，可以解决列车停车时的采集连续问题。
[0041]需要说明的是，以上所述仅仅是本申请技术方案的一部分优选【具体实施方式】，使本领域技术人员能够充分理解或实现本申请，而不是全部的实施例，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，基于以上实施例，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理，不做出创造性劳动前提下，还可以做出多种显而易见的修改和润饰，通过这些修改和润饰所获得的所有其他实施例，都可以应用于本申请技术方案，这些都不影响本申请的实现，都应当属于本申请的保护范围。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种无形变列车图像采集装置，其特征在于，包括:测速雷达、控制电路和至少一个线阵相机，其中， 所述测速雷达设置在轨道外侧，所述测速雷达测量轨道上通过列车的车速，得到车速信号; 至少一个所述线阵相机设置在轨道内侧或轨道外侧，采集轨道上通过列车的线阵图像； 所述控制电路一端与所述测速雷达相连接，另一端与至少一个所述线阵相机相连接，根据所述车速信号生成用于控制至少一个所述线阵相机采集频率的脉冲控制信号。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制电路包括: 与所述测速雷达相连接，将所述车速信号与预先设置的多个速度信号进行比较，并且不同的比较结果生成不同电平信号的比较器； 与所述比较器相连接，用于根据所述比较器输出的电平信号生成脉冲信号的脉冲信号生成电路；所述脉冲信号与所述速度信号相对应。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括:至少一个定位磁钢， 至少一个所述定位磁钢设置在轨道上，每个所述定位磁钢与至少一个所述线阵相机之间设置有间隔，所述定位磁钢检测轨道上通过列车的车轴，得到车轴检测信号。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述控制电路还包括: 与所述测速雷达和至少一个定位磁钢相连接，接收所述车速信号和车轴检测信号的信号接收电路； 与所述信号接收电路相连接，受所述车轴检测信号触发，利用所述车速信号除以间隔得到车轴拍照时刻的运算器；所述间隔为与所述车轴检测信号相对应的磁钢和所述线阵相机之间的间隔； 与所述运算器相连接，根据所述拍照时刻生成用于控制至少一个所述线阵相机在所述拍照时刻工作或者在所述拍照时刻记录采集数目的信号的信号生成电路。
5.根据权利要求4所述装置，其特征在于，多个所述线阵相机在一条直线上，并且多个线阵相机的连线与轨道延伸方向相垂直，所述定位磁钢有多个，每个所述定位磁钢与所述线阵相机之间的间隔都不相同。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述测速雷达与多个所述线阵相机并排设置。
【文档编号】G01N21/89GK203537492SQ201320656353
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年10月23日 优先权日:2013年10月23日
【发明者】李骏, 袁宁, 郑煜, 赵飞, 毕海强, 周方明, 严鸿飞, 马骏 申请人:苏州华兴致远电子科技有限公司