[发明专利]基于机器视觉的钢轨焊缝检测设备及其使用方法

说明书

本发明属于钢轨检测技术领域，尤其是基于机器视觉的钢轨焊缝检测设备，针对现有技术中存在摄像机与钢轨的拍摄点定位麻烦，使得每次拍摄角度不一，影响检测的精准度，同时影响工作效率，导致每次检测周期长的问题，现提出如下方案，其包括上壳体和下壳体，下壳体固定连接于上壳体的底部一侧，且上壳体与下壳体的内部相连通；它还公开了使用方法。本发明中，通过支撑板与插地锥的配合，能够对整个设备进行平稳地放置，便于操作的同时还能适用于不同的地理环境，实用性强，同时能够通过定位块起到定位和遮光的效果，使得整个图像检测更加的精准，并且还能对激光发射器和工业摄像机进行收纳防护，提高整个设备的使用寿命。

技术领域

本发明涉及钢轨检测技术领域，尤其涉及基于机器视觉的钢轨焊缝检测设备及其使用方法。

背景技术

近年来，各铁路运输量不断增加，列车最大牵引质量已达3万吨，货车轴重从27吨提高到30吨。随着运量不断增大，轨道结构破坏加剧，保养难度也日益增加。钢轨焊缝作为钢轨的薄弱结构，在焊接过程中产生的缺陷容易发展成疲劳裂纹，其热影响区很容易发生断轨，会严重影响列车正常运行和运行安全，需要重点关注。

目前机器视觉及图像处理相关算法在轨道检测中已得到广泛应用。目前通用的测量方式分为接触式测量与非接触式测量两种。非接触式图像测量方法中，将激光器发射出的线激光投射于被测部分，通过工业摄像机采集钢轨图像进行一系列图像处理方法及算法，最终得出测量结果。非接触式图像测量中采用了相对测量的方法，测量不需要固定参考，因此易于操作且计算简单，避免了因固定参考点定位引起的误差积累，解决了目前手动接触式测量中精度不稳定的问题。

但是现有的检测设备在使用时对摄像机与钢轨的拍摄点定位麻烦，大多都是通过手持检测设备进行位置的调整，不仅费时费力，还使得每次拍摄角度不一，影响检测的精准度，同时影响工作效率，导致每次检测周期长，因此我们提出了基于机器视觉的钢轨焊缝检测设备及其使用方法，用于解决上述所提出的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在摄像机与钢轨的拍摄点定位麻烦，使得每次拍摄角度不一，影响检测的精准度，同时影响工作效率，导致每次检测周期长的缺点，而提出的基于机器视觉的钢轨焊缝检测设备及其使用方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

基于机器视觉的钢轨焊缝检测设备，包括上壳体和下壳体，下壳体固定连接于上壳体的底部一侧，且上壳体与下壳体的内部相连通，所述上壳体的底部两侧对称贯穿滑动连接有两个支撑板，两个支撑板均为中空结构，两个支撑板与地面接触用于对整个设备进行支撑，两个支撑板的内部均设有用于稳定设备的抓地机构；

所述上壳体的内部设有用于照射钢轨表面的照射机构；

所述下壳体的内部设有用于对钢轨表面进行拍照的拍照机构；

所述上壳体的内部设有用于同时驱动照射机构和拍照机构进行角度调节以及收纳的驱动机构；

所述上壳体的底部外壁对称设有两组定位机构，定位机构与钢轨表面接触用于对拍照机构的拍摄点进行精准定位；

所述支撑板的外壁分别固定套设有上限位块和下限位块，上限位块的底部与上壳体的顶部外壁相接触，下限位块位于上壳体的下方；

所述上壳体的顶部外壁固定连接有提把手。

优选的，所述抓地机构包括滑动连接在支撑板内部的滑块，滑块的顶部固定连接有压杆，且压杆的顶端贯穿支撑板的顶部并延伸至上壳体的上方，压杆的顶端固定连接有按压柄，滑块的底部并排设有多个插地锥，多个插地锥的底端均贯穿支撑板的底部。

优选的，所述照射机构包括转动连接在上壳体内部的第一转杆，第一转杆的外壁固定套设有第一转盘，第一转盘的一侧设有激光发射器，上壳体的底部开设有与第一转盘转动配合的第一弧形通孔。