基于激光和视觉的铁路扣件缺失高速探测系统与方法

摘要

本发明公开一种基于激光和视觉的铁路扣件缺失高速探测系统与方法，所述系统包括激光定位系统、视觉识别系统和控制中心，同处于列车车体下方的探测器内，正对扣件所在区域的正上方。激光定位系统和视觉识别系统沿着列车运行的方向前后错开布置，激光定位系统在前，视觉识别系统在后，二者距离恒定。由激光定位系统对扣件的位置进行探测和定位，并发出同步信号，触发视觉识别系统工作。激光定位系统采用高速半导体光电管形成的一维阵列代替常规激光三角测距传感器中的线阵CCD完成的三角测距测量。本发明有效解决了探测准确性和列车运行高速度的矛盾，实现铁路扣件的高速探测与识别。

主权项

一种基于激光和视觉的铁路扣件缺失高速探测系统，其特征在于：由激光定位系统、视觉识别系统和控制中心组成，这三个部分同处于列车车体下方的探测器内，正对扣件所在区域的正上方；激光定位系统和视觉识别系统沿着列车运行的方向前后错开布置，激光定位系统在前，视觉识别系统在后，二者距离恒定；由激光定位系统对扣件的位置进行探测和定位，并发出同步信号，触发视觉识别系统工作，当视觉识别系统接收到来自激光定位系统的同步信号之后，实时采集扣件区域的图像，并实时将图像数据送入图像处理电路，进行图像处理和识别，并对于缺失扣件的图像进行存储；所述激光定位系统采用高速半导体光电管形成的一维阵列完成的三角测距测量，当列车运行到达某一个扣件位置时，扣件及其基板的凸起将使得光斑产生垂直于轨面的位移，并导致光斑的成像位置发生变化，从而使得光电管阵列中的某个或某几个光电管导通，并发出不同的电信号，这些电信号经过光电处理电路的逻辑分析处理后，形成最终的同步信号输出，触发后面的视觉识别系统工作。