[发明专利]一种车轮接触面的图像采集设备、缺陷检测系统及方法

权利要求书

1.一种车轮接触面的图像采集设备，其特征在于，所述图像采集设备包括：

壳体、n个采集部件、吸附部件、驱动部件以及微控制器；所述壳体采用仿车轮外轮廓形状的结构，所述壳体上安装有驱动轮，所述驱动部件与所述驱动轮相连，所述n个采集部件以及所述吸附部件安装于所述壳体内部，n取2的正整数倍；

所述采集部件，用于采集车轮接触面的图像；

所述吸附部件，用于当图像采集设备放置于车轮上时，将所述图像采集设备吸附于车轮上；

所述驱动部件，用于驱动所述驱动轮转动，以使在所述图像采集设备吸附于车轮上时，所述图像采集设备沿车轮运动；

所述微控制器，用于当碰撞开关启动时，控制所述驱动部件运行，并控制所述采集部件开始采集图像，当所述碰撞开关关闭时，控制所述驱动部件停止运行，并控制所述采集部件停止采集图像。

2.根据权利要求1所述的图像采集设备，其特征在于，所述图像采集设备还包括：

传输部件，用于将所述采集部件采集的车轮接触面的图像传输给服务器。

3.根据权利要求1所述的图像采集设备，其特征在于，所述图像采集设备还包括：

限位部件，所述限位部件安装于所述壳体内部，用于在所述图像采集设备沿车轮运动时，使所述图像采集设备沿直线运动。

4.一种车轮接触面的缺陷检测系统，其特征在于，所述系统包括：

图像采集设备以及服务器；

所述图像采集设备，为权利要求1-3任一项所述的图像采集设备；

所述服务器，用于获取所述图像采集设备采集的车轮接触面的图像，利用所述车轮接触面的图像建立车轮接触面的三维重建图像，在所述三维重建图像中进行特征点提取，在所述特征点中进行分类筛选得到故障特征点，根据所述故障特征点确定所述车轮接触面的故障信息。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述服务器内设置有多个无线嵌入式工控机，所述无线嵌入式工控机的数量与所述图像采集设备内采集部件的数量相同，每个所述无线嵌入式工控机分别与一个所述采集部件对应，每个所述无线嵌入式工控机用于接收一个对应的采集部件采集到的图像。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述服务器具体用于：

获取所述图像采集设备采集的车轮接触面的图像，将同时采集到的至少两幅车轮接触面的图像进行畸变校正，获得校正后的车轮接触面图像；

利用全局匹配算法对所述校正后的车轮接触面图像进行特征点立体匹配，建立车轮接触面的三维重建图像；

在三维重建图像中利用ORB算法进行特征点提取，在所述特征点中进行分类筛选得到故障特征点，根据所述故障特征点确定所述车轮接触面的故障信息。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述服务器还用于：

将所述校正后的车轮接触面图像进行融合拼接，生成车轮接触面平面图像；

利用所述三维重建图像，生成车轮侧面深度图像；

根据所述故障特征点在所述车轮接触面平面图像以及所述车轮侧面深度图像中显示所述车轮接触面的故障信息。

8.一种车轮接触面的缺陷检测方法，其特征在于，所述方法包括：

图像采集设备沿车轮运动，采集车轮接触面的图像；

所述图像采集设备将所述车轮接触面的图像传输给服务器；

所述服务器利用所述车轮接触面的图像建立车轮接触面的三维重建图像；

所述服务器在所述三维重建图像中进行特征点提取，在所述特征点中进行分类筛选得到故障特征点，根据所述故障特征点确定所述车轮接触面的故障信息。