基于FPGA和DSP的高速实时轨道巡检图像采集处理系统

基于FPGA和DSP的高速实时轨道巡检图像采集处理系统由光学系统、FPGA模块、DSP图像处理模块及上位机组成.为提升图像采集的质量,提出并设计线阵相机加激光光源的组合方案,用以有效滤除阳光干扰,避免图像过度曝光.针对高速实时采集需求,设计FPGA采集模块,实现巡检图像采集控制和传输.针对实时智能检测需求,开发基于DS...     

基于线阵相机的铁路货车装载状态高清视频监控系统设计

针对铁路货检的实际需要,设计出基于线阵相机的铁路货车装载状态高清视频监控系统。本文介绍了相机及光源布局设计、主控、采集软件的设计,并给出硬件部分框图。经应用证明,该系统可实现在列车高速通过时获取高清图像。     

基于线阵相机扫描的地铁车顶关键部件检测研究

文章提出了基于线阵相机扫描的状态监测方法,采用3台线阵相机对车顶图像进行扫描,根据实时采集的车速信息对图像矫正后拼接成全局图,利用HOUGH不规则形状检测实现对关键部件进行定位,再针对不同部件使用不同算法分析当前状态与历史状态的差异,重点对受电弓滑板和绝缘瓷瓶进行了算法分析,结果表明,可以较好地实现异常状态的判定。     

一种基于DSP的铁路站台图像监视系统

根据铁路站台图像监视系统的特点，提出了采用电话线10km无中继传输图像的编码方法。图像采集压缩板将压缩后的图像码流通过Modem与电话线相连；接收端采用软件解压缩，软件算法融合了H．263／H．263＋标准算法和图像增强与分割技术。     

地铁列车远程数据管理系统设计与应用

从指导地铁列车高效运营和快速检修的客户需求出发,提出了地铁列车远程数据管理系统的组网结构和系统组成方案,通过分析地面采集存储软件和Web端管理软件的技术路线、软件模块流程和远程列车状态界面设计,实现了实时/非实时运行和故障数据的远程采集、解析、存储和显示功能。该系统设计在厦门地铁1号线车辆中已测试验证,目前应用稳定,达到了远程技术支持车辆运行、指导应急故障处理和维修快捷方便的目的。     

基于线阵CCD相机的轨道图像采集系统设计

轨道图像信息的采集是对轨道状态实时监控的重要手段。设计了一种基于线阵CCD相机的新型图像采集系统,该系统利用线阵CCD相机连续快速的记录轨道信息,整个系统运行速度能达到10 km/h,钢轨表面图像的横纵分辨率为0.5 mm×0.5 mm,并且图像不失真,不漏采;同时解决了信号触发和里程记录等关键问题,实现轨道信息的完整采集。实验结果表明:系统不受小车速度变化的影响,并能准确记录里程信息,从而为后续缺陷的检测与定位奠定基础。     

基于车载的轨道扣件同步采集系统设计及实现

线阵相机常用于轨道扣件检测时图像获取,在拍摄轨道扣件图像时受车辆变速和振动的影响,获取的图像信息容易出现失真现象;为了解决该问题,设计了一种基于车载的轨道扣件同步采集系统。通过建立测速及补偿模型和等距变换关系,实现线阵相机等间距拍摄轨道扣件图像的触发控制,通过建立传感器同步采集模型实现多传感器信息的同步采集控制。利用FPGA实现线阵相机等距触发控制和传感器信号同步采集功能。最后,搭建轨道检测小车对该系统进行实验验证,并在相同的测试条件下与基于常规光电编码器直接触发采集的方法进行对比;实验结果表明,基于车载脉冲等距触发采集的方法在变速条件下采集的轨道扣件图像不失真,并能准确同步采集各传感器信息。     

基于图像技术的无砟道床表观伤损检测系统研制

我国高速铁路部分线路无砟道床裂缝、离缝、缺损等表观伤损主要依赖于人工持钢板尺、塞尺、测宽仪等传统工具进行测量,检测效率低,准确性差.针对这一问题,本文基于图像技术研制了无砟道床表观伤损检测系统,对无砟道床表观高清图像快速采集,利用图像处理、深度学习等技术构建图像识别算法,编制识别软件对采集图像进行智能识别.现场验证结果...     

基于机器视觉的钢轨对接焊高精度检测方法

为提高闪光对接焊设备焊接过程的焊接精度,提出一种基于机器视觉和图像处理技术结合的钢轨对接焊高精度定位检测方法。该方法采用黑白面阵CMOS工业相机、线激光器作为主要检测硬件,其中线激光器发射的激光分别垂直投射在与轨道轴线平行的轨顶面和轨侧面上,通过对工业相机所采集的图像进行特征提取,针对多种不同特征进行模式识别,从而获得钢轨顶部和侧面高度差。通过重复性与可靠性试验,表明该方法满足工程实际检测要求。与传统的手工检测方法相比,本方法具有更高的精度,且受外部环境的影响较小,满足工况环境条件下的焊接精度要求,在复杂环境下同样可获得较好的检测效果。     

地铁接触线磨损动态非接触检测方法

为了实现地铁接触线磨损的高效检测,研发了一套地铁接触线磨损动态非接触检测系统.通过线激光器照射接触线,双相机配合滤光片避免外部光干扰,提高接触线图像的拍摄质量.对拍摄的图像先采用自适应中值滤波、接触线图像初步分割方法分割出接触线图像,再利用改进Canny算法计算图像梯度与方向,然后采用 自适应阈值分割方法,消除由于噪声...     

GJ-6型轨道检测系统激光摄像同步触发设计

针对GJ-6型轨道检测系统开启后激光器即进入长时间点亮的单一工作模式,提出了适用于激光摄像同步触发系统做等频脉宽变换及同步协调控制,实现激光频闪最亮发光状态与高速相机等距离空间同步,从而采集钢轨图像的设计方案。因触发时序控制和电信号有效识别是设计方案的关键,因此先进微处理器控制设计和光耦隔离电路、反相整形电路、增益放大电路等硬件电路设计成为系统的关键技术。经试验室与现场试验分析,本设计方案下的激光器与相机同步触发稳定。在120km·h~(-1)速度等级下,与长亮工作模式相比激光器的能耗降低了约94%,延长了激光器的工作寿命,避免了非工作时段外射激光的安全隐患,提高了轨道检测系统的可靠性和安全性。     

铁路货车装载状态高清图像监视系统的设计与实现

针对铁路货运检测的实际需要,提出基于高清工业相机的拍照检测体系结构,进行海量数据采集存储、JXR压缩算法的设计,并给出硬件部分框图.应用证明,系统可实现实时采集,存储高清晰车辆图像.     

基于Camera Link的双相机高速同步采集系统的研制

提出一个基于Camera Link的双相机高速采集系统,介绍该系统的特点和主要硬件组成。通过重点讲述双相机的外触发同步采集方式和海量存储技术、阐述主要的软件架构和图像采集、显示的软件实现,从而达到利用这些技术为铁路的现场检测带来新的解决途径的目的。     

不同累积概率不平顺状态下轨道板离缝损伤研究

为明晰线弹性模型与非线性损伤塑性模型在无砟轨道不同状态下的适用范围,研究层间离缝纵向扩展过程中轨道板在列车动荷载作用下的损伤萌生扩展规律,基于ABAQUS有限元软件建立CRTSⅠ型板式无砟轨道空间实体模型,以不同累积概率不平顺状态下的扣件支点压力作为荷载激励,分别采用线弹性模型与非线性损伤塑性模型描述轨道板混凝土应力-应变关系,对比分析整体轨道板在2种本构模型下的受力状态,分析其在轨道板-CA砂浆层层间离缝状态下的动力损伤规律。研究结果表明：在轨道结构正常状态下,各累积概率不平顺状态下的轨道板纵、横向拉应力水平较低,可采用线弹性模型简化计算;层间离缝状态下,轨道板上表面将承受较大拉应力而使轨道板受力进入塑性软化阶段,此时可采用非线性损伤塑性模型描述轨道板损伤的萌生、扩展过程。10%～90%累积概率不平顺状态下,轨道板损伤萌生所需离缝纵向长度处于820～890 mm之间,99%累积概率下仅需580 mm。轨道板损伤首先产生于第2组承轨台周围的轨下对应区域,随离缝纵向发展同时向板中与板边扩展直至贯通;轨道不平顺状态越差,轨道板损伤萌生与达到最大拉伸损伤所需离缝纵向长度越小。损伤所产生的塑性...     

地铁隧道表面裂缝智能视觉采集系统

基于我国隧道裂缝检测主要依靠人工检测来实现,检测方式工作效率低、占用线路时间长,无法满足现代城市轨道交通检测的需求。提出一种基于车载式多目高速线阵相机的地铁隧道表面图像采集系统,阐述其系统工作原理,并对系统内部各项硬件设备进行选型,在实验室内完成组装和调试,基本实现线阵相机图像采集的功能,并为后续的隧道表面图像处理提供支持。     

基于机器视觉的钢轨表面检测光学模型的研究

在机器视觉的检测中,图像是整个系统中最重要的原始数据,其质量决定了后期图像处理的效果和速度。为探讨高质量图像的采集,提出一种基于线阵CCD相机和线阵光源的钢轨表面缺陷检测的光学理论模型,分析线阵CCD采集系统中振动模糊的原因,推导出图像灰度值与系统振动幅度和缺陷深度的关系,研究光源照射角度和相机拍摄角度对图像灰度和缺陷区域对比度的影响,并通过实验验证模型的合理性。结果表明:缺陷区域图像灰度值随着钢轨表面缺陷深度增大而降低,采用较低的光源照射角度可增大缺陷与背景的对比度,突出缺陷特征便于后期图像处理的缺陷识别。     

接触网悬挂状态检测图像清晰度评价方法研究

接触网悬挂状态检测装置是通过高清相机对接触网进行图像采集,分析接触网零部件及悬挂状态,用于指导接触网的运行检修。科学、客观、合理地评价采集到的高清图像质量是保障检测质量的基本需求。分析接触网悬挂状态图像信息稀疏性、无参考性和多背景的特点,对比研究梯度特征、图像变换域、熵评价、点锐度和二次模糊5种评价方法,通过图像数据测试,验证了二次运动模糊算法对接触网悬挂状态图像清晰度评价的有效性,建议管理阈值设为0.3。     

铁路远程瞭望系统研究与应用

本文提出一种铁路远程瞭望系统,该系统通过在铁路沿线安装相机和现场图像处理单元对线路现场图像进行采集和处理,识别是否存在异物等状态。现场图像处理单元将图像和状态发送给远程瞭望服务器进行存储。列车上安装的车载终端或工作人员的手持终端可以自主定位,并根据当前位置向远程瞭望服务器请求列车前方较远距离的线路图像和线路状态并进行显示。该系统可以扩展司机视野,作为现有行车控制系统的补充,保障列车运行安全。同时,本文提出一种基于Markov随机场的异物识别算法,该算法通过Markov随机场建立动态背景模型,可以有效提高异物识别的准确性。现场实验表明该系统可以有效实现限界内线路异物的识别,并能够实现系统预定功能。     

一种调车防护应答器的设计

调车防护应答器通过可靠、有效的采集调车信号灯状态,来发送相应信号灯对应的报文信息。在欧标无源应答器的基础上,调车防护应答器增加采集模块、信号处理电路和报文存储电路,通过内部逻辑判断读取报文同时并发送,同时可以通过无线改写方式修改存储在内部的报文。     

某型汽车信号采集与监测系统设计

为了观测汽车在不同工况下的各项参数以便利于对结构进行优化,设计了汽车状态监测系统。该系统以TMS320F2812为控制核心对长城哈弗H6汽车进行测试,应用ADC模块和EV模块采集汽车的电压、电流、转速、节气门开度以及冷却液温度等实时信号,通过SCI模块将采集信号传输给上位机,并使用Labview软件实现了数据实时显示并存储。介绍了该系统的硬件电路设计和软件编程的方法,通过试验测试,验证了该系统的可行性。试验测试结果与实际情况基本相符,为汽车的故障诊断与排除提供了数据依据,对汽车结构部件的进一步优化具有一定的参考意义。