[发明专利]一种激光超声和高速摄像的图像融合的钢轨探伤方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢轨探伤领域，尤其涉及一种激光超声和高速摄像的图像融合的钢轨探伤方法。

背景技术

钢轨探伤属于型材探伤的一种，而超声波探伤是钢轨探伤中常用的一种方法。超声波探伤是依据定向辐射超声波束在缺陷界面上产生反射或使透过声能下降等原理，通过测量回波信息和透过声波强度变化来指示损伤的一种方法。超声波探伤具有指向性好、穿透能力强、检测灵敏度高、可检出各种取向的缺陷、检测速度快、费用低等优点，但目前的探伤方法还不能在进行钢轨探伤的同时得到出现伤损的钢轨表面的状况及位置信息。

发明内容

针对上述技术问题，本发明设计开发了一种激光超声和高速摄像的图像融合的钢轨探伤方法，目的在于提供一种在对钢轨进行探伤的同时，得到钢轨实际发生伤损的表面状态及位置信息的探伤方法，实现激光超声检测数据和数字图像信号数据的有效融合。

本发明提供的技术方案为：

一种激光超声和高速摄像的图像融合的钢轨探伤方法，包括以下步骤：

步骤一、在钢轨探伤车上安装激光超声激发模块和高速摄像模块；

步骤二、所述钢轨探伤车沿着待检测钢轨运动，同时，所述激光超声激发模块发射脉冲激光至所述待检测钢轨的表面，得到激光超声检测数据；且所述高速摄像模块对待检测钢轨的表面进行拍摄，得到数字图像信号数据；

步骤三、将所述激光超声检测数据和所述数字图像信号数据融合在一起，判断待检测钢轨的伤损状况。

优选的是，所述的激光超声和高速摄像的图像融合的钢轨探伤方法中，

所述激光超声激发模块发射脉冲激光的发射频率与所述钢轨探伤车在待检测钢轨上的行车速度成正比。

优选的是，所述的激光超声和高速摄像的图像融合的钢轨探伤方法中，

所述激光超声激发模块发射的脉冲激光在待检测钢轨表面产生融蚀效应而激发出超声波，所述超声波渗透到待检测钢轨材料内部，遇到伤损缺陷产生超声回波信号，所述超声回波信号由空气换能器接收，所述空气换能器连接至超声电子处理模块，所述超声电子处理模块将所述超声回波信号转换为数字形式的激光超声检测数据并发送至数据融合模块，所述高速摄像模块采集到的数字图像信号数据也被发送至数据融合模块，以使两者数据融合。

优选的是，所述的激光超声和高速摄像的图像融合的钢轨探伤方法中，

所述高速摄像模块的图像采集频率与所述钢轨探伤车在待检测钢轨上的行车速度成正比。

优选的是，所述的激光超声和高速摄像的图像融合的钢轨探伤方法中，

所述激光超声检测数据和所述数字图像信号数据融合生成图像形式，以供探伤分析人员识别。

优选的是，所述的激光超声和高速摄像的图像融合的钢轨探伤方法中，

所述图像形式中包括待检测钢轨的形状及其上的伤损缺陷。

优选的是，所述的激光超声和高速摄像的图像融合的钢轨探伤方法中，

所述图像形式传递至远程终端，以供远程专家进行分析判断。

优选的是，所述的激光超声和高速摄像的图像融合的钢轨探伤方法中，

所述高速摄像模块对待检测钢轨的表面进行拍摄时，所述钢轨探伤车在待检测钢轨上的位置同时被记录，得到钢轨探伤车的位置信息数据。

优选的是，所述的激光超声和高速摄像的图像融合的钢轨探伤方法中，

所述激光超声检测数据、所述数字图像信号数据和所述钢轨探伤车的位置信息数据均被发送至所述数据融合模块，得到融合数据。

优选的是，所述的激光超声和高速摄像的图像融合的钢轨探伤方法中，

所述钢轨探伤车上安装有GPS定位模块，所述GPS定位模块根据所述高速摄像模块的图像采集频率记录钢轨探伤车在待检测钢轨上的位置信息。

本发明所述的激光超声和高速摄像的图像融合的钢轨探伤方法中，所述激光超声激发模块发射的脉冲激光在待检测钢轨表面产生融蚀效应而激发出超声波，所述超声波渗透到待检测钢轨材料内部，遇到伤损缺陷产生超声回波信号，所述超声回波信号传输至超声电子处理模块，所述超声电子处理模块将所述超声回波信号转换为数字形式的激光超声检测数据并发送至数据融合模块，所述高速摄像模块采集到的数字图像信号数据和所述GPS定位模块根据所述高速摄像模块的图像采集频率记录的钢轨探伤车在待检测钢轨上的位置信息也被同时发送至数据融合模块，以使三者数据融合生成图像形式，供探伤分析人员识别，从而实现了在对钢轨进行探伤的同时，得到钢轨实际发生伤损的表面状态和位置信息，使得钢轨探伤数据更加完备，后期修复处理也较方便。