[发明专利]一种轨检车巡检装置及其巡检方法

说明书

本发明公开了一种轨检车巡检装置及其巡检方法，包括设置于铁轨上的巡检车和安装于巡检车上的支撑杆；支撑杆上安装旋转电机，旋转电机的输出轴与陀螺仪连接，陀螺仪下部安装四轴电机，四轴电机输出轴与摄像头连接；铁轨上安装压电传感器；旋转电机、陀螺仪、四轴电机、摄像头和压电传感器与外部计算器连接。本发明对同一段铁路，采用两种方法连续判断铁轨的健康状况，以减少环境对像素强度梯度的影响，并提高像素检测的准确性。

技术领域

本发明属于铁路检测的技术领域，具体涉及一种轨检车巡检装置及其巡检方法。

背景技术

随着经济的发展，社会的进步，人们的交通方式越来越方便，其中铁路交通交通是目前人们选择较多的出行方式。铁路的健康状况是铁路列车能否安全运行的重要指标，铁路的健康状况可以通过铁路巡检车检查出来，巡检车巡检的过程中，需要采集轨道的相关信息，比如铁轨是否具有裂缝等，这个时候需要对铁轨进行拍照核对，但是在检查拍照的过程中，避免不了会有很多以外颠簸等状况的出现，导致相机的摄像头对焦不准的问题出现。而摄像头对焦不准，对拍照影响非常大，严重影响后期对铁轨是否健康的判断。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种轨检车巡检装置及其巡检方法，以解决在巡检拍照的过程中，会有很多以外颠簸等状况的出现，影响拍照结果，以及后续影响对铁轨是否健康的判断的问题。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种轨检车巡检装置及其巡检方法，其包括设置于铁轨上的巡检车和安装于巡检车上的支撑杆；支撑杆上安装旋转电机，旋转电机的输出轴与陀螺仪连接，陀螺仪下部安装四轴电机，四轴电机输出轴与摄像头连接；铁轨上安装压电传感器；旋转电机、陀螺仪、四轴电机、摄像头和压电传感器与外部计算器连接。

一种轨检车巡检方法，包括：

S1、实时接收摄像头和压电传感器采集的图片信息和压电信号；

S2、采用Laplacian变换进行图片的模糊检测，并设定方差阈值，若计算得到图片的方差小于方差阈值，则进入步骤S3；若图片的方差大于等于方差阈值，则进入步骤S4；

S3、控制旋转电机、陀螺仪、四轴电机作业，调整摄像头与铁轨之间的焦距，并将拍摄的铁轨照片上传至计算机，并进入步骤上S2；

S4、采用语义分割模型进行图片目标数据集标注；

S5、将分割后的模型进行灰度处理；

S6、采用局部自适应二值化计算灰度图像中像素点的阈值，若灰度图像中像素点灰度值大于阈值，则二值化结果为1，代表目标铁轨；若像素点灰度值小于阈值，则二值化结果为0，代表铁轨背景；

S7、采用CARRY算子对图像进行边缘检测，计算每个像素点当前的梯度强度；

S8、将像素点当前的梯度强度G_测与正常铁轨对应像素点的梯度强度G_常进行比较，若|G_测-G_常|的绝对值大于阈值，则判断像素点对应的铁轨存在缺陷，若|G_测-G_常|的绝对值小于等于阈值，则进入步骤S9；

S9、将同一段铁轨采集的压电信号转化为数字信号，并将所述数字信号的时域波形转化为频域的功率谱密度分布图，将所述功率谱密度分布图与正常铁轨的功率谱密度分布图进行比较，判断对应铁轨健康状况。

优选地，S2中采用Laplacian变换进行图片的模糊检测，包括：

采用Laplacian算子衡量图片的二阶导，用于边界检测，并采用图片的1个通道结合3x3的核进行卷积计算，计算输出图片的方差数值。

优选地，S4中采用语义分割模型的构建，包括：