機器視覺技術(shù)在鐵路貨車閘瓦檢測中的應(yīng)用研究.pdf

1、閘瓦制動是國內(nèi)鐵路貨車普遍使用的制動方式,其運用規(guī)模龐大,且在今后一段時期內(nèi)仍將是主要的制動方式,因此對閘瓦狀況進(jìn)行及時有效的檢測非常重要。目前鐵道部門對閘瓦磨耗檢測還是以人工為主,勞動效率差、可靠性低且不便于信息化管理。
　　 隨著計算機圖像處理、光電技術(shù)相關(guān)學(xué)科的發(fā)展,機器視覺技術(shù)已廣泛的應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域,其優(yōu)點是自動化、非接觸和在線性。將其應(yīng)用于閘瓦磨耗的自動檢測,有顯著的現(xiàn)實意義和廣闊的應(yīng)用前景。
　　 本

2、文主要研究了機器視覺技術(shù)在鐵路貨車閘瓦檢測中的應(yīng)用。根據(jù)鐵路現(xiàn)場環(huán)境和閘瓦的安裝情況,設(shè)計并搭建了閘瓦圖像采集系統(tǒng):包括選用光源、鏡頭、CCD攝像機、圖像采集卡等器件組成圖像采集單元；現(xiàn)場搭建采集系統(tǒng),完成對閘瓦圖像的攝取。對檢測系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定,設(shè)計標(biāo)定參數(shù)模型,采集標(biāo)定棋盤格圖像,提取關(guān)鍵點的圖像坐標(biāo)及物方尺寸坐標(biāo),最后求出標(biāo)定參數(shù)。
　　 根據(jù)所采集的閘瓦圖像,設(shè)計處理分析算法:首先定位閘瓦區(qū)域,進(jìn)行圖像剪切,降低后續(xù)處理量及

3、復(fù)雜度；然后對剪切后圖像進(jìn)行維納濾波及形態(tài)學(xué)處理；接著對比分析各邊緣檢測算子特性,選擇 Canny算子對圖像進(jìn)行邊緣檢測,提取出有用的邊緣信息；根據(jù)閘瓦內(nèi)外邊緣的先驗特性,設(shè)計出特征向量,由連續(xù)性長度,橫變化率,輪對與閘瓦間關(guān)系,內(nèi)外邊緣間距離組成,根據(jù)模式識別原理提取出閘瓦內(nèi)外邊緣曲線。對閘瓦邊緣進(jìn)行曲線擬合,比較判斷出最小厚度值,對產(chǎn)生的誤差進(jìn)行分析。
　　 采集大量圖像,進(jìn)行重復(fù)性試驗,試驗表明:圖像采集系統(tǒng)能拍攝到效果較