一種機(jī)器視覺(jué)鋼軌表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鋼軌表面缺陷檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體說(shuō)是一種機(jī)器視覺(jué)鋼軌表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)在成像時(shí)能防外界光照干擾。
【背景技術(shù)】
[0002]專(zhuān)利一種在線鋼軌探傷的圖像處理輔助檢測(cè)裝置及方法(CN101699273A)中，其光源部分通過(guò)控制輔助光源的光強(qiáng)來(lái)影響線陣相機(jī)曝光，獲得較為穩(wěn)定的圖像。該技術(shù)方案的缺點(diǎn)在于:防外界光照干擾能力差，即:由于列車(chē)運(yùn)行在戶外，氣候、天氣、光照、地形、路基材質(zhì)等因素復(fù)雜，線陣相機(jī)的成像質(zhì)量受外部環(huán)境的影響比較大，當(dāng)外界干擾光線進(jìn)入的時(shí)候，輔助光源光強(qiáng)降低來(lái)控制線陣相機(jī)所獲畫(huà)面的整體亮度，這一操作降低了對(duì)鋼軌表面缺陷的靈敏度，嚴(yán)重干擾影響檢測(cè)精度。
[0003]如圖1所示，為鋼軌表面成像原理，列車(chē)底部懸掛線陣相機(jī)I和光源2，光源2用于發(fā)出穩(wěn)定無(wú)頻閃的白光照亮鋼軌3，圖1所示方案中，在鋼軌3的兩側(cè)分別布置一個(gè)光源2以期獲得鋼軌表面完整的無(wú)影圖像，線陣相機(jī)I采集鋼軌表面圖像后傳輸給計(jì)算機(jī)4，在計(jì)算機(jī)4中通過(guò)數(shù)字圖像處理技術(shù)進(jìn)行缺陷的檢測(cè)和定位。圖中兩個(gè)光源2分別產(chǎn)生穩(wěn)定無(wú)頻閃的白光IjP 12，鋼軌3產(chǎn)生的反射光分別為I/和12’，反射光被線陣相機(jī)I捕獲以采集鋼軌表面圖像。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種機(jī)器視覺(jué)鋼軌表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，防外界光照干擾能力好，尤其針對(duì)早晚時(shí)太陽(yáng)斜射光的影響，成像效果好，可獲取穩(wěn)定、清晰的圖像。
[0005]為達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是:
[0006]一種機(jī)器視覺(jué)鋼軌表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)，包括線陣相機(jī)I和光源2，光源2用于發(fā)出穩(wěn)定無(wú)頻閃的白光照亮鋼軌3，
[0007]線陣相機(jī)I采集鋼軌表面圖像后傳輸給計(jì)算機(jī)4，計(jì)算機(jī)4用于通過(guò)數(shù)字圖像處理技術(shù)進(jìn)行缺陷的檢測(cè)和定位，
[0008]其特征在于，還包括:遮光罩5，將線陣相機(jī)I和光源2遮蔽于其內(nèi)。
[0009]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述遮光罩5開(kāi)口朝下，包括:
[0010]頂板，用于將遮光罩固定于列車(chē)底部，用于懸掛線陣相機(jī)I和光源2，
[0011 ] 側(cè)壁板，用于遮擋來(lái)自于前后左右方向的外界干擾光線。
[0012]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述遮光罩5還包括一可拆裝的底板，底板上設(shè)有與線陣相機(jī)I和光源2適配的開(kāi)口。
[0013]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，遮光罩5的側(cè)壁板的下端設(shè)有一圈遮光軟簾6。
[0014]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述遮光軟簾6為細(xì)毛簾。
[0015]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，遮光軟簾6可拆裝的設(shè)置于遮光罩5的側(cè)壁板的下端。
[0016]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，遮光罩5的材質(zhì)為耐蝕不透光材料。
[0017]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，線陣相機(jī)I和光源2通過(guò)螺栓直接緊固于遮光罩5內(nèi)。
[0018]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，線陣相機(jī)I和光源2通過(guò)懸掛機(jī)構(gòu)安裝于遮光罩5內(nèi)。
[0019]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述懸掛機(jī)構(gòu)為設(shè)有減震裝置的懸掛機(jī)構(gòu)。
[0020]本實(shí)用新型所述的機(jī)器視覺(jué)鋼軌表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，防外界光照干擾能力好，尤其針對(duì)早晚時(shí)太陽(yáng)斜射光的影響，成像效果好，可獲取穩(wěn)定、清晰的圖像。
【附圖說(shuō)明】
[0021]本實(shí)用新型有如下附圖:
[0022]圖1鋼軌表面成像原理示意圖；
[0023]圖2本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3陽(yáng)光照射角度較小時(shí)示意圖；
[0025]圖4添加了遮光軟簾的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0027]如圖2所示，本實(shí)用新型所述的機(jī)器視覺(jué)鋼軌表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)，包括:
[0028]線陣相機(jī)I和光源2，光源2用于發(fā)出穩(wěn)定無(wú)頻閃的白光照亮鋼軌3，
[0029]光源2至少設(shè)置一個(gè)，作為優(yōu)選方案，可在鋼軌3的兩側(cè)分別布置一個(gè)光源2，以期獲得鋼軌表面完整的無(wú)影圖像，
[0030]線陣相機(jī)I采集鋼軌表面圖像后傳輸給計(jì)算機(jī)4，計(jì)算機(jī)4用于通過(guò)數(shù)字圖像處理技術(shù)進(jìn)行缺陷的檢測(cè)和定位，
[0031]遮光罩5，將線陣相機(jī)I和光源2遮蔽于其內(nèi)，
[0032]所述遮光罩5開(kāi)口朝下，包括:
[0033]頂板，用于將遮光罩固定于列車(chē)底部，用于懸掛線陣相機(jī)I和光源2，
[0034]側(cè)壁板，用于遮擋來(lái)自于前后左右方向的外界干擾光線。
[0035]由于機(jī)器視覺(jué)鋼軌表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境是在列車(chē)高速行駛中采集圖像，故對(duì)線陣相機(jī)的分辨率及感光度等物理參數(shù)有較高要求，但由于列車(chē)運(yùn)行在戶外，氣候、天氣、光照、地形、路基材質(zhì)等因素復(fù)雜，線陣相機(jī)的成像質(zhì)量受外部環(huán)境的影響比較大。因此本實(shí)用新型采用遮光罩將線陣相機(jī)I和光源2罩起來(lái)，僅開(kāi)放成像所需的遮光罩5的底面，以期減少外界光及冷熱變化對(duì)成像的干擾。
[0036]由于鐵路沿線各種設(shè)備的存在，要求車(chē)載設(shè)備必須高于鋼軌表面一定距離，因此只設(shè)置遮光罩在陽(yáng)光照射角度較小時(shí)(如日出日落時(shí))不能完全屏蔽照射到鋼軌表面的外界光線，斜射到鋼軌表面的陽(yáng)光嚴(yán)重影響線陣相機(jī)的成像質(zhì)量。如圖3所示，斜射光13照射到鋼軌表面，反射光13’被線陣相機(jī)I捕獲影響了 I1'和12’的成像效果。因此，為了減少斜射光的影響，方案可進(jìn)一步優(yōu)化如下:
[0037]優(yōu)化方案1:在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述遮光罩5還包括一可拆裝的底板，底板上設(shè)有與線陣相機(jī)I和光源2適配的開(kāi)口。
[0038]優(yōu)化方案2:在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，遮光罩5的側(cè)壁板的下端設(shè)有一圈遮光軟簾6。
[0039]優(yōu)化方案I和2可單獨(dú)實(shí)施，亦可同時(shí)實(shí)施。
[0040]遮光軟簾對(duì)鐵路沿線設(shè)備幾乎沒(méi)有影響，可以極大地減少外界光線的射入，提高線陣相機(jī)的成像質(zhì)量和系統(tǒng)的靈敏度。
[0041]如圖4所示，斜射光I3經(jīng)遮光軟簾6的阻擋，僅有極少部分泄露斜射光I 4照射到鋼軌I上，泄露斜射光I4的光強(qiáng)遠(yuǎn)小于斜射光13，減小了反射光13’對(duì)線陣相機(jī)I所捕獲的I/和12’成像效果的影響。
[0042]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述遮光軟簾6為細(xì)毛簾。
[0043]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，遮光軟簾6可拆裝的設(shè)置于遮光罩5的側(cè)壁板的下端。在遮光軟簾磨損或老化之后可以很方便地進(jìn)行更換。
[0044]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，遮光罩5的材質(zhì)為耐蝕不透光材料。
[0045]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，線陣相機(jī)I和光源2通過(guò)螺栓直接緊固于遮光罩5內(nèi)。
[0046]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，線陣相機(jī)I和光源2通過(guò)懸掛機(jī)構(gòu)安裝于遮光罩5內(nèi)。
[0047]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述懸掛機(jī)構(gòu)為設(shè)有減震裝置的懸掛機(jī)構(gòu)。
[0048]本說(shuō)明書(shū)中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種機(jī)器視覺(jué)鋼軌表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)，包括線陣相機(jī)(I)和光源(2)，光源(2)用于發(fā)出穩(wěn)定無(wú)頻閃的白光照亮鋼軌(3)， 線陣相機(jī)(I)采集鋼軌表面圖像后傳輸給計(jì)算機(jī)(4)，計(jì)算機(jī)(4)用于通過(guò)數(shù)字圖像處理技術(shù)進(jìn)行缺陷的檢測(cè)和定位， 其特征在于，還包括:遮光罩(5)，將線陣相機(jī)⑴和光源⑵遮蔽于其內(nèi)。2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器視覺(jué)鋼軌表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述遮光罩(5)開(kāi)口朝下，包括: 頂板，用于將遮光罩固定于列車(chē)底部，用于懸掛線陣相機(jī)(I)和光源(2)， 側(cè)壁板，用于遮擋來(lái)自于前后左右方向的外界干擾光線。3.如權(quán)利要求2所述的機(jī)器視覺(jué)鋼軌表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述遮光罩(5)還包括一可拆裝的底板，底板上設(shè)有與線陣相機(jī)(I)和光源(2)適配的開(kāi)口。4.如權(quán)利要求2所述的機(jī)器視覺(jué)鋼軌表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:遮光罩(5)的側(cè)壁板的下端設(shè)有一圈遮光軟簾(6)。5.如權(quán)利要求4所述的機(jī)器視覺(jué)鋼軌表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述遮光軟簾(6)為細(xì)毛簾。6.如權(quán)利要求4所述的機(jī)器視覺(jué)鋼軌表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:遮光軟簾(6)可拆裝的設(shè)置于遮光罩(5)的側(cè)壁板的下端。7.如權(quán)利要求2所述的機(jī)器視覺(jué)鋼軌表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:遮光罩(5)的材質(zhì)為耐蝕不透光材料。8.如權(quán)利要求2所述的機(jī)器視覺(jué)鋼軌表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:線陣相機(jī)(I)和光源(2)通過(guò)螺栓直接緊固于遮光罩(5)內(nèi)。9.如權(quán)利要求2所述的機(jī)器視覺(jué)鋼軌表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:線陣相機(jī)(I)和光源(2)通過(guò)懸掛機(jī)構(gòu)安裝于遮光罩(5)內(nèi)。10.如權(quán)利要求9所述的機(jī)器視覺(jué)鋼軌表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述懸掛機(jī)構(gòu)為設(shè)有減震裝置的懸掛機(jī)構(gòu)。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種機(jī)器視覺(jué)鋼軌表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)，包括線陣相機(jī)(1)和光源(2)，光源(2)用于發(fā)出穩(wěn)定無(wú)頻閃的白光照亮鋼軌(3)，線陣相機(jī)(1)采集鋼軌表面圖像后傳輸給計(jì)算機(jī)(4)，計(jì)算機(jī)(4)用于通過(guò)數(shù)字圖像處理技術(shù)進(jìn)行缺陷的檢測(cè)和定位，其特征在于，還包括：遮光罩(5)，將線陣相機(jī)(1)和光源(2)遮蔽于其內(nèi)。遮光軟簾(6)，阻擋斜射光對(duì)成像質(zhì)量的影響并提高系統(tǒng)的靈敏度。本實(shí)用新型所述的機(jī)器視覺(jué)鋼軌表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，防外界光照干擾能力好，尤其針對(duì)早晚時(shí)太陽(yáng)斜射光的影響，成像效果好，可獲取穩(wěn)定、清晰的圖像。
【IPC分類(lèi)】G01N21/89, B61K9/10
【公開(kāi)號(hào)】CN204924974
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520717646
【發(fā)明人】郝曉莉, 陳后金, 劉澤
【申請(qǐng)人】北京交通大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年9月16日