CN212459428U - 一种库内列车车底部件异常检测装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种库内列车车底部件异常检测装置，包括壳体，所述壳体内设置有两个图像采集装置，两个图像采集装置的光轴相交；补光装置和投影装置，设置于所述图像采集装置的上方，分别用于投射可见光和结构光；距离传感器，连接所述图像采集装置、补光装置和投影装置，用于测量其与目标部件之间的距离。本申请提供一种库内列车车底部件异常检测装置，图像采集装置可以分次采集得到二维平面图像和二维结构光图像，无需再独立设置三维成像装置，通过结构布局设计优化，使得图像采集装置体积小、重量轻，提高了工作效率。

Description

一种库内列车车底部件异常检测装置

技术领域

本实用新型涉及机车检测设备领域，具体涉及一种库内列车车底部件异常检测装置。

背景技术

随着我国交通运输的不断向前发展，铁路运输尤其是铁路客运速度的不断加快，对机车安全提出了越来越高的要求。

现有的铁路客运车辆大多是在夜间入库后在停在检修地沟作业区域，人工下地沟对走行部各个部件进行观看走查，查找各重要走行部部件是否出现松动、丢失、变形、异物等问题；通过人工查看检测，存在主观性强，观察角度单一，容易存在死角，而且效率较低等问题。为了解决这一问题，现行业内还通过二维图像采集和三维图像采集进行检测。

该类检测方法需要分别采集二维图像和用于生成三维图像的图像，这导致需要设置多个设备以满足不同的图像采集需求，导致采集设备体积大、或需要分开设置，无法满足车底复杂的检测工况，降低了工作效率。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供一种库内列车车底部件异常检测装置，图像采集装置可以分次采集得到二维平面图像和二维结构光图像，无需再独立设置三维成像装置，通过结构布局设计优化，使得图像采集装置体积小、重量轻，提高了工作效率。

为解决以上技术问题，本申请一种库内列车车底部件异常检测装置，包括壳体，所述壳体内设置有：

两个图像采集装置，两个图像采集装置的光轴相交；

补光装置和投影装置，设置于所述图像采集装置的上方，分别用于投射可见光和结构光；

距离传感器，连接所述图像采集装置、补光装置和投影装置，用于测量其与目标部件之间的距离。

优选的，所述距离传感器为红外距离传感器，所述距离传感器设置在所述补光装置或投影装置的一侧。

优选的，投影装置为面阵结构光投影装置，投影装置用于投射光栅图像、散斑图像或编码图像中的任一。

优选的，所述投影装置的光轴在水平面上的投影为两个图像采集装置的光轴在水平面上投影的平分线。

优选的，所述壳体内设置有第一安装板，所述第一安装板沿着所述投影装置的光轴在水平面上的投影延伸方向设置有一腰型孔，所述投影装置通过穿过所述腰型孔的第一紧固件固定在所述第一安装板上。

优选的，所述壳体内对称设置有两个第二安装板，所述图像采集装置可摆动的安装在所述第二安装板上。

优选的，所述图像采集装置的一端铰接安装在所述第二安装板上，所述第二安装板上还设置有一弧形孔，所述图像采集装置的另一端通过穿过所述弧型孔的第二紧固件固定在所述第二安装板上。

优选的，所述弧形孔上设置有刻度。

本申请的检测装置中的壳体用于固定图像采集装置、补光装置、投影装置和距离传感器。由于图像采集装置的光轴相交，可以从不同的角度拍摄物体，结合补光装置和投影装置，可以分别采集二维平面图像和二维结构光图像。由于光轴相交的两个图像采集装置同时采集的二维结构光图像可以在后期处理获得三维数据，因此无需再独立设置三维成像单元，因此，本申请所申请的检测装置，通过结构布局设计优化，使得图像采集装置体积小、重量轻。这样的话，采集装置的布置位置就可以更加广泛。例如安装在机械臂上，随机械臂移动，进行图像采集时，其采集范围更广，可以深入到车底内部，如轴抱箱上方、齿轮箱上方等。

此外，两个图像采集装置光轴相交，还可以从多个视角完成对部件的图像采集，得到的多视角图像可以增强部件差异检测、识别定位的准确性。

照相装置记录车底部件的实时影像；而投影装置可以实现任意结构光的投影，同样的可以通过电气触发实现投影装置触发与图像采集的同步。拍摄得到的二维结构光图像，可以通过结构光三维成像算法，实现目标物体三维数据的获取。距离传感器可以防止采集部件与列车部件相撞。也可以对采集装置进行定位，保证拍摄距离的准确性

投影装置通过腰型孔安装在第一安装板上，因此，投影装置的实际安装位置是可调节的，一方面，当投影装置或图像采集装置中的任意一方调整型号时，都可以通过调节投影装置的实际安装位置保证投影装置的投影面和图像采集装置的光轴相交点重合，提高结构光采集的质量，保证图像采集的效果和检测精准程度；另一方面，当图像采集装置偏转，光轴相交位置发生变化时，也可以调整投影装置的安装位置，保证投影装置的投影面和图像采集装置的光轴相交点重合。

图像采集装置可摆动的设置在第二安装板上，使得图像采集装置与光轴相交点的距离时可调节的，这使得本申请的装置能够满足各种不同的安装环境，同时保证了图像采集装置能够稳定、清晰、有效的进行图像采集。

附图说明

图1是本申请检测装置的结构示意图；

图2是本申请检测装置的剖视示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图所示的一种库内列车车底部件异常检测装置，包括一壳体1，所述壳体1内设置有两个图像采集装置2、投影装置3、补光装置4和距离传感器5。其中，图像采集装置2对称设置，投影装置3和补光装置4设置在图像采集装置2的上方。距离传感器5设置在所述投影装置3或补光装置4设置的一侧。

两个图像采集装置2的光轴相交，用于同时分别从不同方向采集目标部位的平面图像；由于两个图像采集装置2的光轴相交，在对同一目标部位进行拍摄时，可以从不同的角度摄取多张图像，在比对时基于多个比对信息进行多次比对，可以减小误差，提高检测准确度。

图像采集装置2可以和补光装置4或投影装置3联动，图像采集装置2可与补光装置4同时被触发，对目标部位进行补光的同时采集得到二维平面图像；图像采集装置2还可以与投影装置3同时被触发，对目标部位投射结构光的同时采集得到二维结构光图像。

二维结构光图像可以通过三维成像算法提取得到所述三维数据，三维成像算法对本领域技术人员来讲是可知的，并非本申请的保护范围，因此不做限定。

在上述检测系统的优选实施例中，投影装置3为面阵结构光投影装置3，投影装置3用于投射光栅图像、散斑图像或编码图像中的任一。

图像采集装置2也是直接对目标部位的表面进行二维结构光的采集，不需要线结构光拍摄所需的扫描用电机装置，提高了结构光拍摄的效率，先进行快速的图像采集，再由后端进行处理，提高了车底检测的效率。

而且，由于二维平面图像和二维结构光图像可以使用同一组图像采集装置2，使得安装图像采集的设备体积更小，不仅可以安装在轨道两侧，还可以设置在机械臂上，随机械臂移动，进行图像采集时，其采集范围更广，可以深入到车底内部，如轴抱箱上方、齿轮箱上方等。

图像采集装置2可以通过距离传感器5识别距离传感器5与目标部位与之间的距离触发，当该设备安装在机械臂上时，距离传感器5还可以防止采集部件与列车部件相撞。也可以对图像采集装置2进行定位，保证拍摄距离的准确性。

在上述系统的优选实施例中，选用一对图像采集装置2进行不同视角的图像采集，多视角图像可以增强部件差异检测、识别定位的准确性。当然也可以通过设置成不止两个相机的多目相机进行成像，本申请中优选使用双目相机进行目标部位的影像的采集。图像采集装置2的光轴有一定的夹角，这样就可以从多个视角完成对部件的图像采集，得到的多视角图像可以增强部件差异检测、识别定位的准确性。

能通过双目相机取景成像获得数据，并通过双目相机的数据读取还原目标部位的三维图像。

投影装置3设置在图像采集装置2的上方，所述投影装置3的光轴在水平面上的投影为两个图像采集装置2的光轴在水平面上投影的平分线。所述投影装置3通过固定在壳体1内的第一安装板6可调节的安装。所述第一安装板6沿着所述投影装置3的光轴在水平面上的投影延伸方向设置有一腰型孔7，所述投影装置3通过穿过所述腰型孔7的第一紧固件10固定在所述第一安装板6上。投影装置3通过腰型孔7安装在第一安装板6上，因此，投影装置3的实际安装位置是可调节的，一方面，根据实际的安装环境、图像采集装置2型号、参数、投影装置3型号、参数需要调整时，都可以通过调节投影装置3的实际安装位置保证投影装置3的投影面和图像采集装置2的光轴相交点重合，提高结构光采集的质量，保证图像采集的效果和检测精准程度；另一方面，当图像采集装置2偏转，光轴相交位置发生变化时，也可以调整投影装置3的安装位置，保证投影装置3的投影面和图像采集装置2的光轴相交点重合。

所述壳体1内对称设置有两个第二安装板8，所述图像采集装置2可摆动的安装在所述第二安装板8上。所述图像采集装置2的一端铰接安装在所述第二安装板8上，所述第二安装板8上还设置有一弧形孔9，所述图像采集装置2的另一端通过穿过所述弧型孔的第二紧固件11固定在所述第二安装板8上。所述弧形孔9上设置有刻度。图像采集装置2可摆动的设置在第二安装板8上，使得图像采集装置2与光轴相交点的距离时可调节的，这使得本申请的装置能够满足各种不同的安装环境，同时保证了图像采集装置2能够稳定、清晰、有效的进行图像采集。刻度用于保证在对图像采集装置2进行调整时，可以使两个图像采集装置2保持对称。

距离传感器5是检测目标部件与检测装置之间距离的装置，可以是红外距离传感器5等一类的光距离传感器5，也可以是通过声波进行测量的声波测距距离传感器5。只要是能测定距离即可，本实施例不做具体的限制。

壳体1上对应图像采集装置2、投影装置3、距离传感器5、补光装置4对应的位置均开设you孔，并在开孔处设置透明部件如玻璃或者塑料等，既不影响元件的工作，还能起到保护元件、防止灰尘等进入壳体1的效果。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种库内列车车底部件异常检测装置，其特征在于，包括壳体(1)，所述壳体(1)内设置有：

两个图像采集装置(2)，两个图像采集装置(2)的光轴相交；

补光装置(4)和投影装置(3)，设置于所述图像采集装置(2)的上方，分别用于投射可见光和结构光；

距离传感器(5)，连接所述图像采集装置(2)、补光装置(4)和投影装置(3)，用于测量其与目标部件之间的距离；

所述壳体(1)内设置有第一安装板(6)，所述第一安装板(6)沿着所述投影装置(3)的光轴在水平面上的投影延伸方向设置有一腰型孔(7)，所述投影装置(3)通过穿过所述腰型孔(7)的第一紧固件(10)固定在所述第一安装板(6)上。

2.根据权利要求1所述的一种库内列车车底部件异常检测装置，其特征在于，所述距离传感器(5)为红外距离传感器，所述距离传感器(5)设置在所述补光装置(4)或投影装置(3)的一侧。

3.根据权利要求1所述的一种库内列车车底部件异常检测装置，其特征在于，投影装置(3)为面阵结构光投影装置(3)，投影装置(3)用于投射光栅图像、散斑图像或编码图像中的任一。

4.根据权利要求1所述的一种库内列车车底部件异常检测装置，其特征在于，所述投影装置(3)的光轴在水平面上的投影为两个图像采集装置(2)的光轴在水平面上投影的平分线。

5.根据权利要求1所述的一种库内列车车底部件异常检测装置，其特征在于，所述壳体(1)内对称设置有两个第二安装板(8)，所述图像采集装置(2)可摆动的安装在所述第二安装板(8)上。

6.根据权利要求5所述的一种库内列车车底部件异常检测装置，其特征在于，所述图像采集装置(2)的一端铰接安装在所述第二安装板(8)上，所述第二安装板(8)上还设置有一弧形孔(9)，所述图像采集装置(2)的另一端通过穿过所述弧型孔的第二紧固件(11)固定在所述第二安装板(8)上。

7.根据权利要求6所述的一种库内列车车底部件异常检测装置，其特征在于，所述弧形孔(9)上设置有刻度。

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