地铁隧道裂缝图像采集与智能识别方法研究

文章对盾构隧道表面图像采集系统进行设计,提出一种新颖的隧道裂缝图像智能识别方法。图像采集系统包括面阵相机及光源一体化模块、相机支架、工控机和供电系统,该系统可实现隧道表面图像多目相机同步采集,图像辨识精度达到0.2mm。裂缝图像智能识别方法主要包括：基于边缘检测的深度卷积网络和基于图像后处理的裂缝识别算法,该图像识别算法可实现像素级的裂缝纹理检测以及精细化提取。通过现场实验和数据分析,文章提出的图像采集系统和智能识别方法可为实际隧道裂缝检测提供较好的技术支持。     

电路仿真专家系统知识库的可视化生成

介绍在电路仿真中应用的专家系统的知识库的结构与内容以及建立它的传统方法,讨论建立知识库的传统方法的不足,提出基于Visio的电路仿真专家系统知识库的可视化生成的新方法,用一个实际的例子,介绍这种方法的应用,这样使得知识库的生成与再学习的过程变得简单、可视化和易修改.简单介绍了Microsoft Visio 2002中VBA的应用.     

基于点集配准的非接触式地铁限界检测系统标定方法研究

地铁限界是保证地铁车辆安全运行的重要数据,目前使用较多的接触式地铁限界检测存在效率低、无法准确获知超限尺寸的缺点,本文基于激光扫描测距原理开发了一种断面检测密度高、误差小的非接触式地铁限界检测系统。针对非接触式检测系统标定困难影响测量精度的问题,提出了应用机器视觉领域的点集配准迭代最近点(Iterative Closest Point)算法进行系统标定,将2个180°二维激光扫描传感器采集到的数据点拼接成一个完整的基于轨道基准坐标系的测量断面。北京地铁8号线、15号线的现场实验证明,经过该方法标定的限界检测系统可准确获知超限位置和超限尺寸,推行速度为6km/h时采样断面间距密度为0.02m,多次反复测量时系统精度可达±4mm。     

基于单幅图像的轨检车位置校正方法研究

列车通常利用里程计实现连续定位,但其累积误差必须加以修正.由于轨检车无法利用传统方法校正里程计累积误差,本文提出一种利用地面标志图像进行轨检车位置定点校正方法.它利用安装在轨检车顶部的相机获取相机前方的图像,通过地面标志在图像中的像素坐标计算它到相机的距离,然后由该距离和事先存储的地面标志实际位置计算轨检车位置.本文首...     

基于均匀化方法的无缝线路过渡段多尺度建模

为分析无缝线路过渡段的钢轨应力分布问题,提出了针对路桥过渡段及周围延伸线路的多尺度建模方法. 针对过渡段两端的桥梁和路基所具有的周期性延伸的特点,采用渐进均匀化方法计算周期性结构的宏观等效性能,建立过渡段周围区段的宏观尺度模型. 对于过渡段内部,则采用小尺度建立包含关键细节的局部精细化模型. 不同尺度的局部模型之间按变形状态一致的原则建立边界耦合条件,构成完整的长线路模型. 两端线路的宏观均匀化模型为过渡段的局部状态分析提供完整的边界条件,同时通过对整体线路分层求解,避免了常规有限元模型的高维矩阵运算. 仿真试验表明:采用均匀化方法的多尺度模型比传统有限元模型的计算规模更小,因此求解速度更快;模型结果与京沪高速铁路宿州东站新汴河大桥过渡段的现场实测结果变化趋势一致,在主端刺、桥台支座处的轨道变形与实测数据的相关系数达到0.8.      

基于样本自动标注的隧道裂缝病害智能识别

隧道表面裂缝的检测已经成为地铁运营人员的重要巡检任务之一.为实现隧道裂缝病害的自动监测，提出一种结合病害特征提取和深度学习的隧道裂缝样本自动标注与识别算法；针对隧道裂缝形态特征建立裂缝图像的特征样本库，改进了AlexNet深度卷积网络结构；设计研制了轨道移动式隧道图像采集系统以及巡检车，采集并构建了包含4 500张裂缝图像样本和1 500张测试图像的数据集，用以验证算法的可行性和有效性.研究结果表明：采集的图像清晰度符合要求，所设计算法可完成裂缝目标自动标注；裂缝图像测试集的识别率达到97.8%，证明了算法研究和采集系统的有效性.