CN205997899U - 一种车轮踏面成像装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种车轮踏面成像装置，包括：相机和补光灯，相机和补光灯安装在钢轨外侧；相机用于在车轮经过钢轨时，在补光灯的照射下采集车轮踏面的车轮踏面图像，且相机和补光灯的投射方向与钢轨成一预设角度，以使补光灯投射到车轮踏面的光线被车轮踏面反射进入相机中。可见，由于相机和补光灯的投射方向与车轮踏面成一预设角度，可以使补光灯投射到车轮踏面的光线被车轮踏面反射进入相机中，由于车轮踏面的金属反光性比较强，从而能够在相机采集的车轮踏面图像中间区域形成比较明亮的亮斑，可以提高车轮踏面图像的亮度，有利于进行踏面区域定位，实现对车轮踏面的伤痕进行准确、有效地检测。

Description

一种车轮踏面成像装置

技术领域

本申请涉及检测技术领域，尤其涉及一种车轮踏面成像装置。

背景技术

列车车轮与钢轨的接触部分被称为车轮踏面,作为行车安全保障系统的一部分，车轮踏面可以防止车轮脱轨，引导列车在钢轨上运行。

随着运行速度的提高,车轮踏面所承受的垂直载荷和水平载荷也相应增加,车轮踏面的伤痕等缺陷已经成为引起列车故障的主要原因之一，如果车轮踏面存在伤痕或其它表面缺陷,长时间使用下去会使车轮踏面的浅表层产生裂纹,从而引起行车事故,因此需要对车轮踏面的伤痕等缺陷进行及时检测。

现有技术中，通常是在钢轨外侧布置相机和面光源，组成车轮踏面成像装置，在车轮经过时通过拍摄车轮踏面来采集车轮踏面图像，然后通过对车轮踏面图像进行分析，判断车轮踏面是否存在伤痕等缺陷。

但是，由于在根据车轮踏面图像识别车轮踏面的缺陷时，需要明显的亮斑进行踏面区域定位，而现有技术采集的车轮踏面图像不能满足此要求,从而无法有效检测车轮踏面是否存在伤痕。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种车轮踏面成像装置，以提高车轮踏面图像的亮度，使车轮踏面图像中呈现足够的亮斑区域，有利于进行踏面区域定位，从而能够对车轮踏面的伤痕进行准确、有效地检测。

为了实现上述目的，本申请提供的一种车轮踏面成像装置如下：

一种车轮踏面成像装置，包括：

相机和补光灯，所述相机和所述补光灯安装在钢轨外侧；

所述相机用于在车轮经过所述钢轨时，在所述补光灯的照射下采集车轮踏面的车轮踏面图像，且所述相机和所述补光灯的投射方向与所述钢轨成一预设角度，以使所述补光灯投射到所述车轮踏面的光线被所述车轮踏面反射进入所述相机中。

优选的，所述相机设置于所述钢轨和所述补光灯之间，且所述相机和所述补光灯位于所述钢轨所在的水平面下方。

优选的，所述预设角度不小于5度且所述预设角度不大于45度。

优选的，所述相机的景深至少覆盖所述车轮踏面所在的圆周的八分之一弧长。

由以上技术方案可见，本申请提供的车轮踏面成像装置与现有技术相比，具有以下有益效果：

本申请实施例提供的车轮踏面成像装置，包括：相机和补光灯，所述相机和所述补光灯安装在钢轨外侧；所述相机用于在车轮经过所述钢轨时，在所述补光灯的照射下采集车轮踏面的车轮踏面图像，且所述相机和所述补光灯的投射方向与所述钢轨成一预设角度，以使所述补光灯投射到所述车轮踏面的光线被所述车轮踏面反射进入所述相机中。可见，由于所述相机和所述补光灯的投射方向与所述车轮踏面成一预设角度，可以使所述补光灯投射到所述车轮踏面的光线被所述车轮踏面反射进入所述相机中，由于车轮踏面的金属反光性比较强，从而能够在所述相机采集的车轮踏面图像中间区域形成比较明亮的亮斑，可以提高车轮踏面图像的亮度，有利于进行踏面区域定位，实现对车轮踏面的伤痕进行准确、有效地检测。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种车轮踏面成像装置的俯视结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种车轮踏面成像装置的侧视结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种车轮踏面成像装置的成像示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

图1为本申请实施例提供的一种车轮踏面成像装置的俯视结构示意图。

参照图1所示，本申请实施例提供的车轮踏面成像装置，包括：

相机1和补光灯2，所述相机1和所述补光灯2安装在钢轨3外侧；

所述相机1用于在车轮经过所述钢轨3时，在所述补光灯2的照射下采集车轮踏面4的车轮踏面图像，且所述相机1和所述补光灯2的投射方向与所述钢轨3成一预设角度，以使所述补光灯2投射到所述车轮踏面4的光线被所述车轮踏面4反射进入所述相机1中。

在图1中，相机1成像芯片平面的法线与钢轨3所成的预设角度为α，补光灯2发光面的法线与钢轨3所成的预设角度为β，所述α和β的度数可以相同，也可以不同，但所述预设角度α和β均不小于5度且均不大于45度，从而能够使所述补光灯2投射到所述车轮踏面4的光线尽可能多的被所述车轮踏面4反射进入所述相机1中。

如图2所示，为本申请实施例提供的一种车轮踏面成像装置的侧视结构示意图，所述相机1设置于所述钢轨3和所述补光灯2之间，且所述相机1和所述补光灯2位于所述钢轨3所在的水平面下方。

如图3所示，为本申请实施例提供的一种车轮踏面成像装置的成像示意图，所述相机1的景深至少覆盖所述车轮踏面4所在的圆周的八分之一弧长。

在图3中，景深是指相机1能够获取清晰图像的有效区域，在相机1的视场角范围内，A1是景深最近点，A2是景深最清晰点，A3是景深最远点，可见，相机1的景深区域能够有效覆盖车轮踏面所在的圆周的四分之一弧长，要超过所述车轮踏面4所在的圆周的八分之一弧长，从而能够采集到较大面积的车轮踏面图像。

在实际应用中，所述相机1的景深至少覆盖所述车轮踏面4所在的圆周的八分之一弧长，比如可以覆盖所述车轮踏面4所在的圆周的八分之一弧长、七分之一弧长、六分之一弧长、五分之一弧长、四分之一弧长或者三分之一弧长等，当然，该覆盖的弧长也可以不将车轮踏面4所在的圆周整分，此处不再赘述。

结合上图1、2、3以及上文中的解释可知，本申请实施例提供的车轮踏面成像装置中的相机1能够采集明亮且清晰的车轮踏面图片，并能在车轮踏面图像的中间区域产生足够的亮斑区域，有利于进行踏面区域定位，从而可以利用该车轮踏面图像对车轮踏面的伤痕进行准确、有效地检测。

由以上技术方案可见，本申请提供的车轮踏面成像装置与现有技术相比，具有以下有益效果：

本申请实施例提供的车轮踏面成像装置，包括：相机和补光灯，所述相机和所述补光灯安装在钢轨外侧；所述相机用于在车轮经过所述钢轨时，在所述补光灯的照射下采集车轮踏面的车轮踏面图像，且所述相机和所述补光灯的投射方向与所述钢轨成一预设角度，以使所述补光灯投射到所述车轮踏面的光线被所述车轮踏面反射进入所述相机中。可见，由于所述相机和所述补光灯的投射方向与所述车轮踏面成一预设角度，可以使所述补光灯投射到所述车轮踏面的光线被所述车轮踏面反射进入所述相机中，由于车轮踏面的金属反光性比较强，从而能够在所述相机采集的车轮踏面图像中间区域形成比较明亮的亮斑，可以提高车轮踏面图像的亮度，有利于进行踏面区域定位，实现对车轮踏面的伤痕进行准确、有效地检测。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本实用新型所提供的一种车轮踏面成像装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (4)

1.一种车轮踏面成像装置，其特征在于，包括：

相机和补光灯，所述相机和所述补光灯安装在钢轨外侧；

所述相机设置于用于在车轮经过所述钢轨时，在所述补光灯的照射下采集车轮踏面的车轮踏面图像，且所述相机和所述补光灯的投射方向与所述钢轨成一预设角度，以使所述补光灯投射到所述车轮踏面的光线被所述车轮踏面反射进入所述相机中。

2.根据权利要求1所述的车轮踏面成像装置，其特征在于：

所述相机设置于所述钢轨和所述补光灯之间，且所述相机和所述补光灯位于所述钢轨所在的水平面下方。

3.根据权利要求1所述的车轮踏面成像装置，其特征在于：

所述预设角度不小于5度且所述预设角度不大于45度。

4.根据权利要求1所述的车轮踏面成像装置，其特征在于：

所述相机的景深至少覆盖所述车轮踏面所在的圆周的八分之一弧长。