基于結(jié)構(gòu)特征的貨車轉(zhuǎn)向架故障圖像定位及檢測算法研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展,鐵路貨車運輸也呈現(xiàn)出高速度、高密度、超大運輸量的發(fā)展趨勢,而傳統(tǒng)的停車列檢方式因為其效率低、受工人工作能力影響大和危險性強等問題,無法滿足鐵路貨車運輸?shù)陌l(fā)展,因而研制和開發(fā)貨車運行故障動態(tài)圖像檢測系統(tǒng),實現(xiàn)故障的自動定位和檢測,對提高貨車列檢工作的效率、準(zhǔn)確度和安全性具有重要的實用意義。
　　本文根據(jù)轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)特征及故障特性,研究了轉(zhuǎn)向架故障的定位和檢測算法,包括下心盤螺栓和夾板螺類丟失故障、交叉桿彎曲故

2、障、安全鏈丟失故障三類。研究工作主要包括:
　　本文設(shè)計了基于結(jié)構(gòu)特征的螺栓類丟失故障區(qū)域定位算法,并根據(jù)螺栓丟失后形成與周圍灰度反差較大的深色圓形孔洞特點,提出了一種基于二值圖邊緣梯度方向累加和圓半徑約束的Hough變換圓孔洞檢測方法,先針對感興趣區(qū)域求取二值圖和邊緣梯度方向,然后,根據(jù)梯度方向和圓半徑約束,縮小可能圓心參數(shù)的搜索空間,提高了Hough變換圓檢測的處理速度,并利用圓形區(qū)域內(nèi)部灰度的變化檢測螺栓是否丟失,解決了幾何

3、、旋轉(zhuǎn)及灰度有限變化條件下螺栓類丟失故障的檢測問題。
　　針對交叉桿彎曲故障特征不明顯、位置不固定、灰度及幾何形狀變化大等特點,本文先以轉(zhuǎn)向架的幾何結(jié)構(gòu)特征定位交叉桿,然后,根據(jù)交叉桿故障存在幾何形變的特點,提出了基于交叉桿邊緣直線檢測的故障識別方法,提高了故障圖片移位、和灰度變化條件下故障檢測的魯棒性。
　　針對交叉桿穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)特征,本文提出了主流類型安全鏈三角形感興趣區(qū)域定位與二值化方法,然后,針對二值化三角形區(qū)域提取安