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基于机器视觉的矿车踏面磨耗检测设计 预览
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作者 丛明 高军伟 +1 位作者 张震 张彬 《测控技术》 CSCD 2018年第8期111-116,共6页
针对矿用轨道车辆传统的人工轮对检测方法的精度低、效率低等问题,设计了一个基于机器视觉的自动检测系统。通过摄像头采集辅助光源照射到轮对上光带的图像,使用Matlab对图像进行处理。算法上根据踏面图像的特征针对细线化方法进行了专... 针对矿用轨道车辆传统的人工轮对检测方法的精度低、效率低等问题,设计了一个基于机器视觉的自动检测系统。通过摄像头采集辅助光源照射到轮对上光带的图像,使用Matlab对图像进行处理。算法上根据踏面图像的特征针对细线化方法进行了专门优化,并通过实验确定了轮廓检测的最佳阈值。将处理后的图像与标准图像进行差影比对,使用相机标定的相关参数进行计算得出踏面的磨耗量。实验证明,使用优化后处理算法的系统相比传统算法提高了精度。每个轮对平均检测时间小于2 s,误差小于±0.2 mm,可以快速大量地自动检测轮对踏面的磨损情况,保证了工业现场稳定安全的生产,具有一定的应用意义。 展开更多
关键词 机器视觉 检测 优化细线化算法 相机标定
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倾斜位置成像的轮对几何参数计算方法 预览
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作者 贾传宝 吴开华 陈强元 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第2期150-153,157共5页
基于光截图像的轮对几何参数在线检测中,由于检测环境的特殊性,面阵CCD摄像机的安装位置受到很大限制。提出一种依据摄像机沿倾斜角度采集轮对光截曲线图像进而计算轮对几何参数的检测新方法。利用摄像机在空间三个方向上的倾斜角度,计... 基于光截图像的轮对几何参数在线检测中,由于检测环境的特殊性,面阵CCD摄像机的安装位置受到很大限制。提出一种依据摄像机沿倾斜角度采集轮对光截曲线图像进而计算轮对几何参数的检测新方法。利用摄像机在空间三个方向上的倾斜角度,计算出轮对几何参数关键点在图像中的位置,进而计算出轮对几何参数,最终完成了轮对轮缘高度和轮缘厚度的计算。设计了验证实验,实验结果表明:该方法检测精度可达±0.2 mm。 展开更多
关键词 检测 几何参数 光截图像 倾斜位置
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点云频域配准的双目双线结构光列车轮对检测 预览 被引量:3
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作者 王华 邢春齐 +2 位作者 高金刚 张爽 朱可可 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期616-624,共9页
针对单线结构光测量因范围有限以及遮挡等原因而无法检测整个车轮的轮缘及踏面的问题,提出了一种列车轮对双目双线结构光检测方法。该方法采用两组双线结构光传感器进行测量和数据采集。在两传感器产生的点云进行配准的过程中使用截面... 针对单线结构光测量因范围有限以及遮挡等原因而无法检测整个车轮的轮缘及踏面的问题,提出了一种列车轮对双目双线结构光检测方法。该方法采用两组双线结构光传感器进行测量和数据采集。在两传感器产生的点云进行配准的过程中使用截面点云数据还原点云矩阵,然后对其进行傅里叶变换,在计算旋转角度时先进行极坐标转换,最后求取两矩阵的互功率谱,从而得到点云的旋转和平移矩阵。在此过程中考虑到点云噪声的存在,将辛格函数近似代替无噪声的互功率谱傅里叶反变换,从而确定在频域配准时噪声对配准参数的确定并无影响。接着采用相对值比较的算法和主成分分析拟合基准平面,对轮对直径方向进行标定。利用标定值对扫描数据进行处理,得出包括车轮直径、车轮滚动圆径向跳动等对尺寸参数。实验表明:点云频域配准的双目双线轮对检测技术对车轮直径的测量尺寸误差≤±0.05mm,车轮端跳的测量误差≤±0.06mm,车轮径跳的测量误差≤0.04mm。与标准轮对检测数据相比可知,该系统满足轮对检测精度的要求。 展开更多
关键词 非接触测量 结构光 检测 双目双线 点云频域配准
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轮对多通道图像采集触发技术研究 预览 被引量:3
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作者 周威祥 吴开华 +1 位作者 蔡鑫 诸晓锋 《机电工程》 CAS 2014年第6期800-804,共5页
车辆轮对磨耗参数的检测,对保证车辆安全运行具有重要作用。针对动态检测图像采集过程中,运动车辆轮对的定位与图像采集问题,研制了适用于轮对在线检测环境的多通道图像采集触发系统。通过对所选择的车辆检测传感器性能研究,对检出... 车辆轮对磨耗参数的检测,对保证车辆安全运行具有重要作用。针对动态检测图像采集过程中,运动车辆轮对的定位与图像采集问题,研制了适用于轮对在线检测环境的多通道图像采集触发系统。通过对所选择的车辆检测传感器性能研究,对检出信号进行了优化处理,减小了传感器检测环节引入的误差;通过采用多传感器组实现了对不同运行速度轮对进行速度检测并设计了触发控制核心电路板来实现对多路信号的集中处理;控制软件根据检测结果调整相机拍摄时间,捕捉到达设计位置的轮对图像;利用单片机自有定时中断模块设计了较高精度的软、硬件计时功能。实验及研究结果表明,该多通道图像采集触发系统运行稳定,重复性实验中的触发延时误差小于0.001s,图像采集的效果与精度达到设计要求。 展开更多
关键词 检测 图像采集 多通道 触发系统
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轮对图像采集中高精度闪光同步技术研究 预览
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作者 吴开华 蔡鑫 +1 位作者 诸晓锋 周威祥 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期7-12,共6页
以轨道交通轮对参数在线检测中的图像采集为背景,针对车辆轮对快速运动时曝光时间短曝光量不足的问题,提出一种具有高精度同步闪光功能的图像采集方法。设计了曝光、闪光同步时序,采用高亮度闪光光源来保证光通量,通过光电耦合器和... 以轨道交通轮对参数在线检测中的图像采集为背景,针对车辆轮对快速运动时曝光时间短曝光量不足的问题,提出一种具有高精度同步闪光功能的图像采集方法。设计了曝光、闪光同步时序,采用高亮度闪光光源来保证光通量,通过光电耦合器和单片机对触发信号进行处理,利用高精度的延时控制模块来调节曝光、闪光起始时刻。设计并实现了异步图像采集功能,保证车辆轮对运动到预设位置时能够精确地曝光和闪光。分析了同步误差的影响因素,通过实验验证,当运行速度不高于80 km/h时系统的同步误差小于25μs,运动模糊小于1 mm。 展开更多
关键词 检测 图像采集 时序设计 闪光同步
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区域生长的轮对图像分割 被引量:6
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作者 史倩 吴开华 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2012年第9期1122-1127,共6页
轮对作为列车的重要组成部分,其踏面磨耗参数的在线检测对保障轨道交通安全具有重要意义。在基于光截图像测量技术的轮对外形尺寸动态检测中,能否获取完整的轮对轮廓图像至关重要。针对轮对图像特点,提出一种基于区域生长的轮对图像... 轮对作为列车的重要组成部分,其踏面磨耗参数的在线检测对保障轨道交通安全具有重要意义。在基于光截图像测量技术的轮对外形尺寸动态检测中,能否获取完整的轮对轮廓图像至关重要。针对轮对图像特点,提出一种基于区域生长的轮对图像分割新算法。该算法根据不同情况下轮对图像特点,通过基点位置选取恰当的种子点,并确定合适的生长准则。经过区域生长,有效地提取轮对轮廓图像。通过大量图像验证,该算法分割结果图的交迭面积比大于80%,误分面积比小于0.02%。可以在多种情况下有效地提取轮对轮廓曲线,具有良好的抗噪能力。 展开更多
关键词 检测 图像分割 区域生长 单连接区域生长
车辆轮对外型尺寸检测设备的研究 预览 被引量:7
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作者 王永 张若青 《机械工程师》 2009年第8期 28-29,共2页
文中介绍了一种新型铁路货车轮对外形参数检测设备,它主要利用视觉系统进行非接触测量,通过工控机及PLC,实现了设备的自动化及信息化。重点介绍了设备的基本结构、控制系统、设备的工作过程。现场实践表明,该设备能够满足测量需求。
关键词 检测 视觉测量 非接触测量
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WinCC与S7—200在轮对检测系统中的应用 预览 被引量:2
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作者 唐欣欣 李文 张继和 《太原科技》 2008年第10期 74-75,共2页
介绍了WinCC与S7—200之间通信在轮对检测中的设计方法和应用。它的建立综合了计算机和PLC的长处,实现了轮对检测过程中各测控点的监控和管理,为实现轮对检测过程的自动化及智能控制、优化控制奠定了基础。
关键词 WINCC PLC 检测
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双CCD轮对图像测量系统研究 预览 被引量:2
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作者 薛琴 陈玮 《微计算机信息》 北大核心 2007年第19期 164-166,163,共4页
从实际出发,考虑了火车轮对的检测是火车提速的瓶颈,现实检测自动化程度低,提出了利用图像处理技术和模式识别技术来检测轮对的方法.采用双CCD测量方法,解决了大视场测量问题的难度,降低了检测成本,提高了测量精度.本文从测量原理、标... 从实际出发,考虑了火车轮对的检测是火车提速的瓶颈,现实检测自动化程度低,提出了利用图像处理技术和模式识别技术来检测轮对的方法.采用双CCD测量方法,解决了大视场测量问题的难度,降低了检测成本,提高了测量精度.本文从测量原理、标定方法和误差分析具体阐述了双CCD轮对测量系统. 展开更多
关键词 CCD 检测 图像处理 模式识别 测量误差
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轮对轮缘磨耗的光电图像检测方法 被引量:2
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作者 吴开华 张建华 +1 位作者 黄佐华 张恒 《光学技术》 CAS CSCD 2004年第5期535-537,540共4页
提出用光电图像方法非接触检测车辆轮对的轮缘磨耗。用高精度激光位移传感器实现轮缘内侧面的定位,用激光线光源和高分辨率CCD探测器获取轮缘轮廓,通过与光源波长相匹配的窄带滤波片减少背景光干扰,再结合数字图像处理技术获得轮缘... 提出用光电图像方法非接触检测车辆轮对的轮缘磨耗。用高精度激光位移传感器实现轮缘内侧面的定位,用激光线光源和高分辨率CCD探测器获取轮缘轮廓,通过与光源波长相匹配的窄带滤波片减少背景光干扰,再结合数字图像处理技术获得轮缘厚度、轮缘高度、垂直磨耗等轮缘磨耗参数。现场使用表明,该方法重复性较好,测量精度和稳定性可满足车辆段修现场的自动检测要求。 展开更多
关键词 检测 缘磨耗 图像处理 光电检测
轮对自动检测系统的研究 预览 被引量:8
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作者 杨斌 王建民 《铁道机车车辆》 2000年第6期 43-45,共3页
<正> ①轮径A;②轮缘厚度B;③踏面磨耗C;④轮辋厚度D;⑤轮辋宽度E;③擦伤深度F;⑦轮对内侧距G;⑧轮座轴径H;⑨轴头牌历史信息。2 传统的检测方法 传统的检测方法是利用专用轮径尺在轮对规定部位手工测量轮径值并记录,这种专用尺... <正> ①轮径A;②轮缘厚度B;③踏面磨耗C;④轮辋厚度D;⑤轮辋宽度E;③擦伤深度F;⑦轮对内侧距G;⑧轮座轴径H;⑨轴头牌历史信息。2 传统的检测方法 传统的检测方法是利用专用轮径尺在轮对规定部位手工测量轮径值并记录,这种专用尺有制造误差,测量时因轮径值有变化,其变化范围达40mm,在测量原理上有误差,测量时有定位误差、操作读数误差等。 展开更多
关键词 检测 自动检测系统 铁路 实现方法
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市域快线车辆轮对检测方案及设备配置研究 预览
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作者 申樟虹 卢桂英 +2 位作者 侯妍君 李四春 沈建文 《交通科技与经济》 2019年第1期18-21,32共5页
列车轮对系统的安全性是保障列车正常运行的关键指标。通过对国内外中高速轨道交通车辆轮对探伤设备调研,发现相控阵探伤设备已成熟应用于国外轨道交通系统及国内高速铁路系统。我国市域快线车辆具有发车密度小、运行时间长,折返次数多... 列车轮对系统的安全性是保障列车正常运行的关键指标。通过对国内外中高速轨道交通车辆轮对探伤设备调研,发现相控阵探伤设备已成熟应用于国外轨道交通系统及国内高速铁路系统。我国市域快线车辆具有发车密度小、运行时间长,折返次数多等特点,车辆日运行里程与高速铁路相近,其日常维护需要配置先进的轮对探伤设备。以平谷线为例,结合市域快线线网级需求,得到燕郊车辆基地轮对探伤检测设备的配置数量及方案。 展开更多
关键词 市域快线 探伤设备 相控阵技术 检测方案 配置方案
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通过式轮对检测系统在江岸机务段的成功运用与改进 预览 被引量:2
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作者 熊海泉 《电力机车与城轨车辆》 2013年第6期72-74,77共4页
介绍通过式轮对检测系统的组成及工作原理,对该系统在江岸机务段的运用情况进行阐述,并通过检测出的尺寸超限和车轮缺陷案例说明轮对检测系统实际的应用效果,根据实际运用经验提出改进建议,使设备更好地为轮对安全检测服务。
关键词 机车 通过式检测系统 光截图像技术 超声波阵列探伤技术 尺寸检测 探伤检测
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测力轮对检测系统在轨检车上的运用 预览
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作者 张义桂 《上海铁道科技》 2007年第1期 12-14,共3页
本文介绍了在轨检车上安装测力轮对检测系统的目的,系统构成和测量原理,并通过对检测系统目前实际运用情况的分析,认为该系统对轨道局部病害和轨道结构变化引起的轮轨力响应具有较强的检测能力.最后从安装该系统的动因出发,提出了下步... 本文介绍了在轨检车上安装测力轮对检测系统的目的,系统构成和测量原理,并通过对检测系统目前实际运用情况的分析,认为该系统对轨道局部病害和轨道结构变化引起的轮轨力响应具有较强的检测能力.最后从安装该系统的动因出发,提出了下步的研究目标. 展开更多
关键词 轨检车 测力检测系统 轨力 运用 分析
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轮对检测设备数据自动采集板的设计与实现 预览 被引量:1
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作者 莫易敏 吴卫华 《机械工程与自动化》 2005年第5期 13-16,共4页
首先阐述了在对传统轮对检测设备进行信息化改造过程中,检测数据实时自动采集的必要性,然后以轮对检测中轴承检测机信息采集板的设计为例,介绍了数据采集板的工作原理,并从硬件结构和软件设计两个方面具体介绍了采集板的设计.
关键词 信息化改造 采集板 检测设备
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新型轮对检测仪表 预览
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作者 A.п.вyиHOCOB 谢林 《铁道机车车辆工人》 2001年第10期 28-30,共3页
目前,机务段用以测定机车轮对轮箍磨损的检测工具一般都为机械检测工具,例如量规和卡规等等.为了对轮对的滚动面(踏面)作有效而精确的检测,国立乌拉尔交通学院与传感器信息工艺学院的专家们研制出了1种新的仪表.
关键词 机务段 机车车 检测仪表 功能 技术参数
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基于平面方程的轮对在线检测标定系统设计 预览 被引量:1
17
作者 吴开华 陈强元 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第2期97-100,共4页
在基于光截图像的轮对在线检测系统中,由于现场安装环境的限制,使得摄像机拍摄得到的轮对轮廓曲线畸变严重,所以摄像机的标定方法与精度直接影响到轮对参数测量结果。结合测量现场实际情况,分析设计了整套标定系统,并提出了基于平面方... 在基于光截图像的轮对在线检测系统中,由于现场安装环境的限制,使得摄像机拍摄得到的轮对轮廓曲线畸变严重,所以摄像机的标定方法与精度直接影响到轮对参数测量结果。结合测量现场实际情况,分析设计了整套标定系统,并提出了基于平面方程系数的摄像机标定算法,实现了摄像机参数的标定工作。经验证:该标定系统的标定精度在0.1 mm以内,满足轮对在线检测对标定精度的要求。 展开更多
关键词 在线检测 标定系统 平面方程
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基于激光位移传感器的便携式轮对测量仪 预览 被引量:2
18
作者 杨静 谢海椿 邢宗义 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2017年第4期41-44,共4页
针对国内城市轨道车辆轮对尺寸检测自动化水平低、准确度低的现状,设计了一种基于激光位移传感器的便携式轮对测量仪,并给出了装置软硬件的详细设计过程。该装置以STM32F103芯片为核心控制器,通过激光位移传感器和直线步进电机的组合获... 针对国内城市轨道车辆轮对尺寸检测自动化水平低、准确度低的现状,设计了一种基于激光位移传感器的便携式轮对测量仪,并给出了装置软硬件的详细设计过程。该装置以STM32F103芯片为核心控制器,通过激光位移传感器和直线步进电机的组合获得轮对轮廓离散坐标数据,采用分段最小二乘曲线拟合计算轮对尺寸参数。该装置还具有人机交互、数据存储功能。实验研究表明,该装置保证测量精确度的同时,具有便携性好、功耗低的特点。 展开更多
关键词 城市轨道车辆 尺寸检测 嵌入式系统 便携式
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轮对在线检测中基于异面特征点的摄像机标定 预览
19
作者 陈康 吴开华 《光学仪器》 2016年第1期1-5,共5页
基于光截图像的轮对在线检测中,摄像机的标定技术直接影响轮对参数的检测精度。针对轮对在线检测环境,设计了一套摄像机标定系统。在该系统中,设计特制的平面标定板,将其竖直固定于轨道面不同位置,通过异面特征点实现了摄像机的标... 基于光截图像的轮对在线检测中,摄像机的标定技术直接影响轮对参数的检测精度。针对轮对在线检测环境,设计了一套摄像机标定系统。在该系统中,设计特制的平面标定板,将其竖直固定于轨道面不同位置,通过异面特征点实现了摄像机的标定。并利用摄像机标定软件实现了标定板图像采集,图像处理,特征点计算机图像坐标提取和摄像机内外部参数计算。实验结果表明,该标定系统的摄像机标定精度在0.1mm以内,可应用在轮对在线检测中。 展开更多
关键词 在线检测 摄像机标定 光截图像 异面特征点
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基于千兆网和EMIF的多路轮对图像传输系统 预览
20
作者 陈梁 吴开华 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2016年第10期82-86,共5页
针对轮对磨耗在线检测中图像处理数据量大、实时性要求高的特点,提出了一种基于千兆网和EMIF接口的多路轮对图像传输系统的设计方案,采用FPGA和4路DSP实现,重点研究了千兆网接口、EMIF总线技术和多DSP图像数据传输机制。系统以FPGA作为... 针对轮对磨耗在线检测中图像处理数据量大、实时性要求高的特点,提出了一种基于千兆网和EMIF接口的多路轮对图像传输系统的设计方案,采用FPGA和4路DSP实现,重点研究了千兆网接口、EMIF总线技术和多DSP图像数据传输机制。系统以FPGA作为控制核心,利用千兆以太网传输4路CCD相机采集的图像数据,采用高速EMIF接口实现FPGA与DSP的数据交换。测试结果表明,该系统能够高效、可靠地实现图像数据传输,具有一定的实用价值。 展开更多
关键词 磨耗检测 多路图像传输 千兆网 EMIF接口
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