[发明专利]一种轨道车辆车厢状态非接触检测装置及方法

说明书

本发明公开一种轨道车辆车厢状态非接触检测装置及方法。该装置包括三组由激光扫描仪和高清摄像头组成的数据采集单元、以及对数据采集单元所采集到的数据进行图像识别处理的控制单元。数据采集单元在采集到轨道车辆的相关数据后发送给控制单元，控制单元用基于深度信念网络模型的图像识别算法，以车厢表面轮廓和图像数据作为样本进行训练，在非接触条件下对车厢进行快速精确检测。由此可判断车辆到来、测量车速、识别车厢种类、还原车厢三维图像、判断车厢超限及载重情况、识别车厢货物种类和覆盖物信息、检测车厢门开闭状态和门锁损坏程度等车厢状态，极大的提高了检测效率，使操作人员从繁琐的操作中解放出来。

技术领域

本发明涉及一种非接触检测装置和检测方法，尤其涉及一种用于检测轨道车辆车厢状态的非接触检测装置及方法。

背景技术

目前我国铁路轨道运输所需车厢主要包括棚车、敞车、罐车和空调客运车等，根据规定车辆进站后需要对车厢状态进行检测，包括记录车厢种类、车门是否正常关闭、车门开合程度、车门锁是否完好、记录货物种类及覆盖物信息、估算车厢货物装载量、判断货物高度是否超限及超限位置等。

目前对货车车厢状态检测和记录主要由人工完成，但是由于车厢数量庞大且间隔距离较远，难以在较短时间内进行有效的人工检测。在个别站点也安装有若干电子预检系统，包含激光扫描仪及高清摄像头等，结合图像识别技术实现上述功能，如兰州铁路局迎水桥站安装的货车高清电子检测系统。但是仍需要在车辆通过时人工参与对车辆进行识别并进行预检操作，无法自动识别车厢种类和货物种类，无法检查敞车覆盖物状态，因此实时性上存在不足。且无法完成精确计算车速、自动识别车头车尾、自动识别车厢连接处、计算车厢数量和还原车厢三维数字图像等操作，管理上仍存在一定的困难。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷和不足，本发明提供一种轨道车辆车厢状态非接触检测装置和方法，通过纵向和横向二维激光扫描仪配合，采集轨道车辆车厢状态，功能较现有产品更加全面，识别率高且具备良好的实时性，可以极大的减省人力投入提高工作效率。

所述的轨道车辆车厢状态非接触检测装置：包括：数据采集组件A、数据采集组件B、数据采集组件C和控制单元；每组数据采集组件均包括激光扫描仪和高清摄像头；所述数据采集组件A和数据采集组件B中的激光扫描仪用于获取车厢横截面整体轮廓图像，所述数据采集组件A和数据采集组件B中的高清摄像头用于获取车厢两个相对的侧面图像；所述数据采集组件C中的激光扫描仪用于获取车厢顶部纵向中心线的轮廓图像，所述数据采集组件C中的高清摄像头用于获取车厢顶部图像；三组数据采集组件中的激光扫描仪和高清摄像头分别与控制单元相连，将采集到的图像实时发送给控制单元；

所述控制单元依据接收到的图像检测当前车厢的状态，获得车厢的状态信息并发送给上级控制中心；所述车厢的状态信息包括：轨道车辆的车型、车速、车厢的种类、车门是否正常关闭、车锁是否完好、车厢载货状态、客车载客量。

所述控制单元依据数据采集组件C中的激光扫描仪沿轨道方向所扫描到的轮廓图像，检测是否有轨道车辆将要经过；

所述控制单元依据数据采集组件C实时采集到的车头顶部纵向中心线的轮廓图像和车头顶部图像识别车头，判断当前经过的轨道车辆的车型；并依据设定时间间隔内车头轮廓图像的位移变化计算当前车速；

所述控制单元依据所述数据采集组件A和数据采集组件B中激光扫描仪所获得的车厢横截面整体轮廓图像，结合数据采集组件C中高清摄像头获取的车厢顶部图像判断车厢种类；

所述控制单元依据所述数据采集组件A和数据采集组件B中激光扫描仪所获得的车厢横截面整体轮廓图像判断车门是否正常关闭以及车门处于敞开状态时的敞开程度；并依据车厢横截面整体轮廓图像中顶部轮廓线与设定的车厢横截面顶部轮廓线之间的高度差判断车厢载货状态，所述车厢载货状态指满载、超载或半载；