基于结构光的铁路扣件高速识别方法

摘要

一种光学检测技术领域的基于结构光的铁路扣件高速探测系统与方法，该系统包括：高速摄像机、激光光源和处理系统，激光光源和高速摄像机分别设置于待测扣件区域的上方且分别，发出的一组结构光投向扣件所在区域并由高速摄像机拍摄扣件区域的图像，高速摄像机与处理系统相连并传输图像，处理系统进行图像处理和判断得到探测结果。本发明解决现有技术识别速度慢、通用性差的缺陷，可应用于铁路钢轨扣件缺失的在线快速探测，具有识别速度快、通用性好、适应性强的优点。

主权项

一种基于铁路扣件高速探测系统的铁路扣件高速识别方法，所述的铁路扣件高速探测系统，包括：高速摄像机、激光光源和处理系统，其中：激光光源和高速摄像机分别设置于待测扣件区域的上方，激光光源发出的一组结构光投向扣件所在区域并由高速摄像机拍摄扣件区域的图像，高速摄像机与处理系统相连并传输图像，处理系统进行图像处理和判断得到探测结果，其特征在于，所述方法包括以下步骤：第一步、在处理系统的控制下，打开激光光源，并在扣件区域产生多个平行宽光条；第二步、高速摄像机快速捕获扣件区域图像，并实时传输到处理系统；第三步、处理系统对高速摄像机拍摄得到的图像进行滤波、二值化和去毛刺常规预处理，提取出图像中的所有的断续光条，并得到光条的线段特征信息；第四步、利用上一步得出的图像的线段特征信息对图像进行判断和识别，最终得出对应扣件的状态；所述的判断和识别是指：当探测系统行驶到两个扣件区域之间的位置时：由于不存在扣件、砧板及固定螺栓，因此形成的光条组仍然为一组连续的直线，处理系统无需进行判断；当探测系统行驶到扣件区域的正上方位置时：a)当此时扣件完整存在，由于扣件本身弹条高度和形状的变化，使得原本连续的光条变为许多段断断续续的直线段；b)当此时扣件缺失，由于扣件弹条和扣件砧板的缺失，使得许多在扣件存在时产生的段断断续续的光条重新变成若干条连续的光条，利用扣件区域中光条的上述线段信息的变化，就可以实现扣件缺失的自动识别与判断。