机器视觉在钢轨磨耗检测中的应用研究

随着铁路运输的快速发展,钢轨磨耗测量对保障铁路运输安全越来越重要,机器视觉技术作为一种非接触式的测量手段,可以对钢轨状态进行快速、精确、连续测量,大大提高了钢轨磨耗检测的效率。介绍机器视觉的概念、主要组成部分、工作原理以及工作特点,对其在钢轨磨耗测量中的国内外应用状况进行分析和总结,并对其检测方式做出了分类和比较,得出机器视觉技术相对于传统钢轨磨耗测量方式的优越性。机器视觉以其快速获取大量信息、易于自动处理、检测结果可靠等一系列优点,越来越受到国内铁路科研单位的重视。可以预见,随着机器视觉技术的日益成熟和发展,其在包括钢轨磨耗测量在内的轨道状态检测领域的应用将越来越广泛。     

厦门地铁综合检测车设计

厦门地铁综合检测车集轨道检测和接触网检测于一体,采用惯性测量原理、机器视觉及激光摄像等非接触测量技术,可快速高效地对轨道几何状态、轨道全断面廓形及架空接触网几何参数、弓网动态作用参数进行检测。文章阐述了检测车的主要技术特点和技术参数,并从检测系统、设备布置、电气原理、机械部件和制动系统等方面介绍了技术方案。     

手推式钢轨磨耗状态检测仪的研制

基于机器视觉图像识别测量技术,研制了一种手推式磨耗状态检测仪,实现了对钢轨廓型、钢轨顶面不平顺及轨底坡的连续同时测量,并对仪器的测量精度进行了校验。结果证明,所制仪器的示值误差为-0.016～+0.003 mm,测量重复性精度达到了0.018 mm,可满足高铁及城市轨道交通工务作业要求。     

基于机器视觉的城市轨道交通对标停车系统研究

车辆自动驾驶技术是基于环境感知技术对周围环境进行感知,并根据获得的信息,通过车载中心电脑控制车辆的转向和速度,使车辆能够安全、可靠地行驶,并达到预定目的地的车辆控制技术。基于自动驾驶技术中的机器视觉,通过安装在车辆上的车载摄像头识别车标及车辆信号灯,允许车辆在没有人工参与的前提下,在自主进站停车过程中,识别车辆的位置并实施制动停车。机器视觉通过传感器及相机来代替人类双眼的功能进行测量和判断,是未来车辆发展的趋势,对标停车只是机器视觉可以完成的功能之一。未来,通过安装在车辆上的摄像头可以实现轨道交通的机器视觉,实时掌握路面信息,感知周围环境,在缓解交通压力、提升城市交通效率、提升能量利用等方面发挥更多的作用。     

“背对式”双目视觉系统定标方法研究

在基于机器视觉的轨距检测系统中,应用"背对式"双目视觉系统实现非接触轨距测量。针对多像机间无公共视场,提出了"背对式"双目视觉系统定标方法。在标定靶建立棋盘格转换矩阵,结合摄像机坐标系转换矩阵,得到"背对式"双目系统中摄像机之间的相对位置关系。用标定结果进行轨距测量,测量示值误差小于0.2mm,证明了标定方法的正确性。     

无锡地铁综合检测车研制

无锡地铁综合检测车检测系统采用惯性测量原理、机器视觉及激光扫描等非接触测量技术,集轨道几何及动态响应、接触轨检测、隧道限界检测和轮轨监视等功能于一车,并应用RFID无线射频技术进行精确里程定位,可快速高效地对城市轨道交通的轨道几何、接触轨状态和隧道及线路周边建筑进行检测。综合检测车各检测系统经静态调试和动态验证,检测指标满足检测要求,已正式应用于无锡地铁的定期检测中。     

高速铁路电务轨旁设备巡检系统研究

电务轨旁设备巡检系统综合应用低照度感光、激光照度补偿、图像数据压缩、机器视觉等技术,安装在高速铁路巡检车辆上,实现电务轨旁设备外观图像采集、管理和分析功能。该系统应用机器视觉技术,通过对比原始图像数据,实现设备变化的自动识别;结合地面台账数据和车载定位信息,准确定位异常设备图像和设备位置,实现图像自动筛选和自动检测,切实为电务轨旁设备养护维修提供依据和指导。     

利用线阵列相机对钢轨长波不平顺检测的工程实践

提出一种基于机器视觉技术的轨道高低不平顺的检测方法,采用CCD相机和绿色方形光源构成检测系统进行定标分析:采用阀值分割、边缘提取进行分割,利用图像灰度差异去除噪声,应用加权平均处理,通过连续测量获取轨道高低不平顺曲线.该方法能有效地实现轨道不平顺高差的高精度动态测量.     

城市轨道交通综合检测系统

城轨综合检测车检测系统采用惯性测量原理、机器视觉及激光扫描等非接触测量技术,集轨道几何及动态响应、接触轨检测、隧道限界检测和轮轨监视等功能于一体,并应用无线射频技术(RFID)进行精确里程定位,可快速高效地对城轨交通轨道几何、接触轨状态、隧道及线路周边建筑进行检测。可检测项目包含轨道几何的轨距、轨向、高低、水平、曲率、磨耗等,以及接触轨导高、拉出值和隧道限界。城轨综合检测车经静态调试和动态验证,各系统检测指标满足检测要求。     

激光技术在高速列车测量检测中的应用与展望

传统测量方法满足不了高品质轨道交通车辆生产制造的要求,某公司开展了基于激光技术的先进测量检测技术的研究及工程化应用,开发了车辆关键零件空间安装的三维激光投影测试技术、大跨距形位尺寸自动测量技术、复杂曲面构件三维激光扫描检测技术和基于视觉成像的车辆制造关键工序质量状态检测技术,成功应用于高速列车的生产制造中,有效提升了测量检测技术水平和工程能力。     

基于立体视觉的高速列车动态限界测量技术研究

为解决高速列车动态限界测量的技术难题,提出一种基于立体视觉测量技术的高速列车动态位姿测量方法,构建了测量系统。详细介绍测量系统的基本构成、测量原理、模型建立、参数标定和现场运用方法等,该技术方法速度快,精度高,可满足速度为500km/h的动车组动态限界测量的需要。     

机器视觉理论用于铁路接触网检测系统的研究

文章阐述了应用机器视觉理论研制非接触式接触网检测系统的关键技术：选题、技术路线、精密平台的搭建、方案实施等,内容涉及到数字成像、边缘识别、几何光学设计、图形识别模型、多任务多进程软件设计。     

基于机器视觉测量技术的地铁站台限界检测仪设计

为确保运营期间地铁车辆运行、停靠与旅客乘降的安全,需要定期对地铁站台限界进行检测。目前使用较多的接触式检测存在检测效率低,人为影响因素较大等缺点。基于机器视觉技术研究了一种非接触式站台限界检测仪。采用三角测量原理,提出基于基准点匹配的标定方法,解决近景斜角大范围摄影测量问题。通过现场测试数据分析,检测仪满足了地铁站台限界侵限检测需求。     

高速铁路隧道路基沉降监测方案研究

隧道是铁路运营的重要设施,隧道沉降控制在铁路运营安全中起着至关重要的作用。以京广高铁为背景,在研究现有的静力水准远程自动化监测方案和激光远程测量监测方案的基础上,利用激光测量技术与计算机技术,提出了一种新的路基沉降监测方案——机器视觉监测方案。该方案使用片光源与图像识别技术解决了监测系统精度与成本的矛盾,能对高速铁路隧道路基沉降变形进行准确的监测。     

基于机器视觉的轨距检测系统设计

一种基于机器视觉的轨距检测系统是通过硬件触发和软件多线程并行处理流程实现4台摄像机的同步图像采集处理、视觉计算、结果记录和通信。设计和推导了检测系统定标方法和轨距点获取的定标方法。试验测量结果表明:该检测系统适用于轨距参数的精确测量,精度可到达0.2 mm,重复性好,可有效地实现轨距参数的高精度动态测量。     

车体振动对接触网检测的影响分析及补偿方法研究

将机器视觉技术应用于轨道交通接触网检测车车体振动补偿,基于激光摄像传感器搭建了接触网检测车补偿装置,分析了多自由度车体振动之间的相互耦合关系及车体振动对检测数据的影响,推导了基于机器视觉的接触网检测车车体振动补偿计算公式,并将该补偿方法应用于接触网检测车。在郑徐客运专线进行试验,补偿后拉出值检测数据相较于补偿前,重复性误差均值减小了7.35 mm,补偿前后拉出值检测数据比照人工测量数据,补偿后比补偿前测量误差均值减小了8.80 mm,以及在杭州地铁2号线进行了检测数据与人工测量数据对比试验,补偿后比补偿前测量误差减小了10.25 mm。两项试验验证了该补偿方法对于提高接触网检测精度的有效性。     

站台限界测量仪数据处理系统的研究与应用

利用机器视觉测量技术,对现场拍摄的激光线的图像进行分析和处理,获取站台限界测距仪与站台的相对距离值,并结合从串口读取的传感器数据,计算出站台的高度和轨心距,同时对超出站台限界值的情况报警.     

轨道交通安全与视频产业技术联盟与上海铁路局开展技术交流

正2015年12月22日,轨道交通安全与视频产业技术联盟(简称联盟)一行35人来到上海铁路局,与上海局信息处、科研所、公安局和电务处等部门针对铁路安全与视频技术进行交流。会议由信息处张炯涛处长主持,联盟15家会员参加了会议。联盟理事单位上海铁路局科研所(简称科研所)介绍了机器视觉技术在轨道交通基础设施设备状态检测和视频监测中的创新应用。     

基于机器视觉技术的列车脱轨试验研究

提出一种基于机器视觉技术的列车脱轨运动检测方法。该方法采用高速摄像机记录脱轨防护器以及脱轨轮对运动情况,利用摄像机标定技术建立图像平面与三维空间的对应关系,完成对列车运动轨迹以及纵向运动参数的测量。该测量方法解决了破坏性试验中测试系统安装的难点,突破传统测试方法,所需设备较少,试验现场适应性强。     

无棱镜全站仪测量技术在地铁施工中的应用

以北京地铁8号线的盾构隧道工程为实例,介绍无棱镜全站仪测量技术在地铁隧道断面测量中的应用情况,并对无棱镜测量技术的原理、方法、精度、数据处理、适用条件、有无棱镜测量结果等进行了分析。