CN205737579U - 列车运行综合图像信息检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种列车运行综合图像信息检测装置，固定在轨道周围的检测位置处并朝向列车的待检测区域，所述的图像信息检测装置包括，线阵相机，用于拍摄列车运行过程中待检测区域的实时图像信息，及，第一补光光源，用于对列车待检测区域进行补光，所述第一补光光源投射于所述待检测区域的光束覆盖所述线阵相机在所述待检测区域内的成像区域；分析处理器，用于将实时图像信息与列车的历史图像信息进行分析比对并提取异常数据信息。本实用新型能够获得清晰度更高的图片信息，具有误检率低、检测效率高的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于铁路安全监测技术领域，特别涉及一种列车的图像信息检测装置。
背景技术
现有技术中，已有专门用于检测铁路列车底部的图像检测系统，其能够对列车底部的各个零部件进行图像检测，再通过计算机比对，及时发现零件缺损、移位以及裂痕等异常，但由于现有的图像检测系统所拍摄的图片是面阵相机拍摄的二维图片，清晰度普遍不高，并且由于拍摄角度和图片处理方法的限制，计算机比对的失误率较高，比如，当过往车辆某部位出现水渍、污损、人工划痕、脱漆时，二维图像检测系统检测到这些部位灰度值发生了较大的变化后系统会大量报警，或者，当阴雨天气时，列车的部分区域受到雨水影响，会改变二维灰度值，现有的检测系统也会报警。为了提高报警的准确性，通常还需要人工看图进行复检，而由于列车经过时间短、速度快，拍摄图片多，人工检查的时间短、压力大，检测效率不高。此外现有系统对于一些二维图像灰度变化较小、区域变化较小的情况容易漏报，尤其是紧固件的松动、丢失，断裂等故障容易漏报。
此外，现有的图像检测系统的图像采集模组通常不具备图像处理功能，而是将采集到的图像信息实时进行网络传输，通过计算机进行图像处理和分析，由于信息传输量大，因此对网络要求极高，否则就需要牺牲图像清晰度，来保证图像信息的快速传输。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术中的问题，提供一种误检率低且检测效率高的铁路列车图像检测系统。
本实用新型的技术方案是，一种列车运行综合图像信息检测装置，固定在轨道周围的检测位置处并朝向列车的待检测区域，所述的图像信息检测装置包括，
线阵相机，用于拍摄列车运行过程中待检测区域的实时图像信息，及，
第一补光光源，用于对列车待检测区域进行补光，所述第一补光光源投射于所述待检测区域的光束覆盖所述线阵相机在所述待检测区域内的成像区域；
分析处理器，用于将实时图像信息与列车的历史图像信息进行分析比对并提取异常数据信息。
本实用新型进一步的技术方案是：所述第一补光光源为第一线光源，所述第一线光源投射于所述待检测区并形成第一投影光线，所述第一投影光线覆盖所述线阵相机在所述待检测区域内的成像区域。
更进一步的，所述的列车运行综合图像信息检测装置还包括面阵相机及结构光源；
所述结构光源投射于所述待检测区域的投影光束覆盖所述面阵相机在所述待检测区域内的成像区域；
所述面阵相机位于所述结构光源与所述结构光源照射形成的光束所在的投影空间外，且所述面阵相机的成像方向与所述的投影空间之间设有夹角。
优选地，所述的面阵相机的成像区域覆盖所述的线阵相机的成像区域，所述的面阵相机的成像方向与所述的线阵相机的成像方向之间设有夹角。
优选地，所述结构光源为第二线光源，所述第二线光源投射于所述待检测区域并形成第二投影光线。
进一步的，所述的列车运行综合图像信息检测装置还包括：基架、分开设置在所述的基架上的线阵采集模组和面阵采集模组，所述的第一补光光源、结构光源和所述的线阵相机设置在该线阵采集模组上，所述的面阵相机设置在所述的面阵采集模组上。
更进一步的，所述的线阵采集模组和面阵采集模组中的一个固定设置在基架上，另一个能够转动的设置在所述的基架上。
优选的，所述的基架上转动连接有转盘，所述的面阵采集模组安装在该转盘上。
进一步的，所述的列车运行综合图像信息检测装置还包括：与所述的分析处理器信号连接的网络传输模块，用于将所述的异常数据信息上传。
进一步的，所述的列车运行综合图像信息检测装置还包括：红外信息采集装置和/或紫外信息采集装置，及与红外信息采集装置和/或紫外信息采集装置相匹配的第二补光光源。
本实用新型与现有技术相比的优点是：本实用新型采用线阵相机对待检测区域进行图像信息采集，能够获得清晰度更高的图片信息；并且本实用新型最终输出的信息，是经过分析处理器提取的异常数据信息，因此能够极大的减少信息的传输量，因此本实用新型能够降低误检率、提高检测效率。
附图说明
附图1为铁路列车图像检测系统的示意图；
附图2为本实用新型的立体图；
附图3为本实用新型的工作原理示意图；
其中：10、支撑架；11、侧部支撑架；12、顶部支撑架；13、底部支撑架；20、图像信息检测装置；21、基架；211、转盘；22、线阵采集模组；221、线阵相机；222、第一线光源；223、第二线光源；23、面阵采集模组；40、轨道；50、轨边柜。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。附图1所示为一种轨道列车在线图像检测系统，该检测系统包括沿着列车轨道设置的多组支撑架10，各支撑架10上分别固定设置有多个列车运行综合图像信息检测装置20，用于列车到站检测。其中，一对侧部支撑架11上分别设置一对用于检测列车侧部运行状况的侧部图像信息检测装置，顶部支撑架12上设置有用于检测列车顶部运行状况的顶部图像信息检测装置，在列车轨道附近地面还设置有用于检测列车底部运行状况的底部图像信息检测装置，这些图像信息检测装置能够对列车形成360度检测，及时快速的发现列车运行状况的异常。
本实用新型的列车运行综合图像信息检测装置20包括：基架21以及设置在基架上的线阵采集模组22，线阵采集模组22包括线阵相机221及第一补光光源。第一补光光源用于对列车待检测区域进行补光，可以选用线光源或面光源，第一补光光源投射于待检测区域的光束覆盖线阵相机221在待检测区域内的成像区域，本实施例中，第一补光光源为第一线光源222，第一线光源222位于线阵相机221的下方，第一线光源222投射于待检测区并形成第一投影光线，第一投影光线覆盖线阵相机221在待检测区域内的成像区域，且第一线光源222的出射光波长与线阵相机221的入射光波长匹配。线阵相机221接收待来自于检测区域的反射光线，当列车经过图像信息检测装置时，线阵相机221对待检测区域连续拍摄，获取待检测区域的二维高清图像信息。
优选实施方式中，本实用新型的列车运行综合图像信息检测装置为三维图像信息检测装置，用于获取待检测区域的三维高清图像信息。该三维图像信息检测装置由前述的线阵采集模组与第三维图像信息检测模组搭建，既可以整体搭建，也可以独立搭建，附图2所示即为独立搭建的三维图像信息检测装置。该装置包括上述线阵采集模组22和面阵采集模组23，所不同的是，线阵采集模组22除包括线阵相机221及第一补光光源222外，还包括与面阵采集模组23相匹配的结构光源，结构光源可以选用线光源、线阵光源、点光源、点阵列光源等，本实施例中该结构光源为第二线光源223；面阵采集模组23上设置有面阵相机231，为了确保获得待检测表面的深度及尺寸信息，第二线光源223投射于待检测区域的投影光束覆盖面阵相机在待检测区域内的成像区域；面阵相机231位于第二线光源223与结构光源照射形成的光束所在的投影空间外，且，面阵相机231的成像方向与的投影空间之间设有夹角。
此外，为确保二维图像信息检测装置采集的二维图像能够与第三维图像信息检测装置采集的深度信息实时对应，线阵相机221与第二线光源223位于同一高度，且面阵相机231与线阵相机221位于同一高度，从而使面阵相机231与线阵相机221拍摄待检测区域的范围一致。其中，相机的成像方向是指相机镜头的光轴所在的方向。第二线光源223投射于待检测区域并形成第二投影光线，通过分析第二投影光线在图像中的位置信息，能够获知待检测区域的深度信息。由于线阵相机与面阵相机的拍摄范围一致，因此，所得到的待检测区域的图像既含有二维信息又有纵向信息，可作为后期多角度分析列车部件的依据。
本实用新型的图像信息检测装置还包括与所述的线阵相机以及面阵相机信号连接的分析处理器以及与分析处理器信号连接的网络传输模块，分析处理器用于将线阵采集模组22和面阵采集模组33采集的实时图像信息与历史图像信息或标准图像信息进行比对并提取异常数据信息，异常数据信息通过网络传输模块上传给上位机。历史图像信息是该列车在上一次经过图像信息检测装置时形成的图像信息，标准图像信息是该列车在车况一切正常的情况下记录的标准图像信息。在分析处理器中，通过将实时图像信息与历史图像信息或标准图像信息进行灰度比较和识别等手段，提取出实时图像信息与历史图像信息或标准图像信息的不同之处形成该异常数据信息，然后将该异常数据信息通过网络传输模块上传。由于在分析处理器中已经完成大量的计算比对，因此仅需要传输比对异常的数据信息，这极大减轻了网络传输的压力，提升了图像信息检测装置的反应速度。
在三维图像信息检测装置采用独立搭建的方案中，最佳地方案是：线阵采集模组22和面阵采集模组23中的一个固定设置在基架上，另一个能够相对转动的设置在基架21上。如附图2所示，基架21上转动连接有转盘211，面阵采集模组23安装在该转盘211上，这样可以根据具体车况以及拍摄范围的不同来调节线阵相机221和面阵相机231之间的夹角。
在本实用新型的优选实施例中，为适应夜间或照明不足等特殊工况下工作，该图像信息检测装置还可以包括红外信息采集装置和/或紫外信息采集装置，及与红外信息采集装置和/或紫外信息采集装置相匹配的第二补光光源。
实用新型的列车运行综合图像信息检测装置利用在多组支撑架安装高速线阵相机及高速面阵相机以及第一线光源和第二线光源，实现对列车侧部及顶部3D图像信息采集、自动分析数据，对列车故障进行自动预警。解决了人工长期人检、人看图的压力，提高了检测效率；采用3D图像信息采集，可以排除水渍、污损、人工划痕、脱漆等干扰，误捡率低；3D图像信息识别效果受阴雨天气小，下雨天时，虽然二维灰度值发生了不小的变化但是其深度尺寸信息并没有变化，因此可以避免误报。
Claims (10)
1.一种列车运行综合图像信息检测装置，固定在轨道周围的检测位置处并朝向列车的待检测区域，其特征在于：所述的图像信息检测装置包括，
线阵相机，用于拍摄列车运行过程中待检测区域的实时图像信息，及，
第一补光光源，用于对列车待检测区域进行补光，所述第一补光光源投射于所述待检测区域的光束覆盖所述线阵相机在所述待检测区域内的成像区域；
分析处理器，用于将实时图像信息与列车的历史图像信息进行分析比对并提取异常数据信息。
2.根据权利要求1所述的列车运行综合图像信息检测装置，其特征在于：所述第一补光光源为第一线光源，所述第一线光源投射于所述待检测区并形成第一投影光线，所述第一投影光线覆盖所述线阵相机在所述待检测区域内的成像区域。
3.根据权利要求1或2所述的列车运行综合图像信息检测装置，其特征在于：还包括面阵相机及结构光源；
所述结构光源投射于所述待检测区域的投影光束覆盖所述面阵相机在所述待检测区域内的成像区域；
所述面阵相机位于所述结构光源与所述结构光源照射形成的光束所在的投影空间外，且所述面阵相机的成像方向与所述的投影空间之间设有夹角。
4.根据权利要求3所述的列车运行综合图像信息检测装置，其特征在于：所述的面阵相机的成像区域覆盖所述的线阵相机的成像区域，所述的面阵相机的成像方向与所述的线阵相机的成像方向之间设有夹角。
5.根据权利要求3所述的列车运行综合图像信息检测装置，其特征在于：所述结构光源为第二线光源，所述第二线光源投射于所述待检测区域并形成第二投影光线。
6.根据权利要求3所述的列车运行综合图像信息检测装置，其特征在于：还包括：基架、分开设置在所述的基架上的线阵采集模组和面阵采集模组，所述的第一补光光源、结构光源和所述的线阵相机设置在该线阵采集模组上，所述的面阵相机设置在所述的面阵采集模组上。
7.根据权利要求6所述的列车运行综合图像信息检测装置，其特征在于：所述的线阵采集模组和面阵采集模组中的一个固定设置在基架上，另一个能够转动的设置在所述的基架上。
8.根据权利要求6所述的列车运行综合图像信息检测装置，其特征在于：所述的基架上转动连接有转盘，所述的面阵采集模组安装在该转盘上。
9.根据权利要求1或2所述的列车运行综合图像信息检测装置，其特征在于：还包括与所述的分析处理器信号连接的网络传输模块，用于将所述的异常数据信息上传。
10.根据权利要求1或2所述的列车运行综合图像信息检测装置，其特征在于：还包括红外信息采集装置和/或紫外信息采集装置，及与红外信息采集装置和/或紫外信息采集装置相匹配的第二补光光源。
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