轨道列车图像检测系统的制作方法

本实用新型属于铁路安全监测技术领域，特别涉及一种列车三维图像检测技术。

背景技术：

现有技术中，已有专门用于检测铁路列车底部的图像检测系统，其能够对列车底部的各个零部件进行图像检测，再通过计算机比对，及时发现零件缺损、移位以及裂痕等异常，但尚未有能够针对行驶中的列车进行360度全方位检测的图像检测系统，因此还需要进行人工检查，人工检查效率不高。

此外，现有的图像检测系统的图像采集模组通常不具备图像处理功能，而是将采集到的图像信息实时进行网络传输，通过计算机进行图像处理和分析，由于信息传输量大，因此对网络要求极高。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术中的问题，提供一种能够对列车进行360度全方位图像检测的系统。

本实用新型的技术方案是，一种轨道列车图像检测系统，包括沿所述列车行进路线设置的至少一组支撑架，多个用于采集列车外部图像信息的图像信息检测装置，所述一组支撑架包括设于所述列车侧部的至少一个侧部支撑架及设于所述列车顶部的顶部支撑架，至少一个所述图像信息检测装置设于所述侧部支撑架上，用于监控所述列车的侧部图像信息，及，至少一个所述图像信息检测装置设于所述顶部支撑架上或所述侧部支撑架的上端，用于监控所述列车的顶部图像信息。

进一步地技术方案包括：所述一组支撑架还包括设于所述列车底部的底部支撑架，至少一个所述图像信息检测装置设于所述底部支撑架上，用于监控所述列车的底部图像信息。

优选地，所述的图像信息检测装置为二维图像信息检测装置、三维图像信息检测装置、红外图像信息检测装置或紫外图像信息检测装置的至少一种。

其中，所述二维图像信息检测装置包括线阵相机或面阵相机的至少一种。

所述三维图像信息检测装置包括所述二维图像信息检测装置及第三维图像信息检测装置。

更进一步地，所述第三维图像信息检测装置包括面阵相机及结构光源，所述结构光源投射于待检测区域的投影光束覆盖所述面阵相机在所述待检测区域内的成像区域；所述面阵相机位于所述结构光源与所述结构光源照射形成的光束所在的投影空间外，且所述面阵相机的成像方向与所述的投影空间之间设有夹角。

更进一步地，所述三维图像信息检测装置包括至少两个所述二维图像信息检测装置。

进一步地说，所述的图像信息检测装置还包括补光光源。

优选地，所述的一组支撑架包括一体设置的一对所述的侧部支撑架和一个顶部支撑架。

优选地，各所述的图像信息检测装置包括相机、补光光源和与该相机信号相连的分析处理器。

本实用新型与现有技术相比的优点是：本实用新型通过在列车轨道附近的支撑架设置多个图像信息检测装置，实现对列车的顶部和侧部进行全方位自动图像检测，提高了列车的检测范围和检测效率，有效地保证了列车的安全运行。

附图说明

附图1为本实用新型的安装示意图（顶部图像检测模组位于顶部支撑架上）；

附图2为本实用新型的俯视图；

附图3为图像信息检测装置的结构示意图；

其中：10、支撑架；11、侧部支撑架；12、顶部支撑架；13、底部支撑架；20、图像信息检测装置；201、线阵采集模组；2011、线阵相机；2012、线光源；2013、结构光源；202、面阵采集模组；2021、面阵相机；30、基架；31、转盘；40、轨道；50、控制柜。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述，参见附图1所示，一种轨道列车图像检测系统，包括沿着列车行进路线设置的一组或多组支撑架10、多个用于采集列车外部图像信息的图像信息检测装置20。

各组支撑架10分别包括设于列车侧部的一对侧部支撑架11及设于列车顶部的顶部支撑架12，一对侧部支撑架11与顶部支撑架12之间可以是相互独立设置的，也可以像本实施例中一样，一体成型设置。在本实用新型的其他实施例中，一组支撑架还可以包含多个侧部支撑架和多个顶部支撑架，以应对更为复杂的检测要求。

图像信息检测装置20可以是二维图像信息检测装置或三维图像信息检测装置或红外图像信息检测装置或紫外图像信息检测装置，在本实用新型的优选实施例中该图像信息检测装置20包括两种或两种以上的图像信息检测装置，以适应不同照明情况下车况的图像检测。通常的二维图像信息检测装置为线阵相机或面阵相机，而三维图像信息检测装置有两种模式，第一种包括至少两个所述二维图像信息检测装置，从而构成模拟人眼视觉的图像采集模式；第二种包括二维图像信息检测装置及第三维图像信息检测装置，其中，第三维图像信息检测装置包括面阵相机及结构光源，用于形成列车深度信息。优选实施方式中，该结构光源为线光源。其中，结构光源投射于待检测区域的投影光束覆盖面阵相机在待检测区域内的成像区域；面阵相机位于结构光源与结构光源照射形成的光束所在的投影空间外，且面阵相机的成像方向与的投影空间之间设有夹角，由于列车表面上零部件尺寸和位置不同，在面阵相机成像方向上观察结构光源的成像时，能够看到光线随着列车表面零部件深度而曲折变化的形状，因此，面阵相机能够采集到列车表面结构的三维图像信息。

各所述侧部支撑架11上设置至少一个图像信息检测装置20，用于监控列车的侧部图像信息，如列车车门、窗、盖、阀关闭等情况。参见图1所示，为了能够获取列车侧面的完整图像信息，各侧部支撑架11上分别沿上下方向布置有两个图像信息检测装置20，两个图像信息检测装置20在高度方向上的视角刚好能够覆盖整个列车的高度。

至少一个图像信息检测装置20’设置在列车的上方，用于监控所述列车的顶部图像信息，如列车篷布苫盖状态、列车的货物装载情况，或列车顶部的零部件是否缺失或异常等。该图像信息检测装置20’设置在顶部支撑架12上，或者还可以设置在侧部支撑架11的上端部，图像信息检测装置20’在宽度方向上的视角能够覆盖列车的横向宽度。

为了实现对列车的360度检测，在本实用新型的优选实施例中，支撑架10还包括设于列车底部的底部支撑架13，底部支撑架13上设置至少一个图像信息检测装置20”，用于监控所述列车的底部图像信息。

本实施例中的图像信息检测装置包括：基架30、以及设置在基架30上的三维图像信息检测装置，该装置可以整体搭建，也可以独立搭建，附图3所示即为独立搭建的三维图像信息检测装置。该装置包括线阵采集模组201和面阵采集模组202、以及分别与线阵采集模组和面阵采集模组的相机信号连接的分析处理器，该分析处理器集成在线阵采集模组和、或面阵采集模组中。线阵采集模组201包括线阵相机2011、补光光源2012和与面阵采集模组202相匹配的结构光源2013，结构光源2013优选为线阵光源；面阵采集模组202上设置有面阵相机2021，面阵相机2021与结构光源2013之间设有夹角，两者配合使用从而能够获取待检测表面的深度及尺寸信息。此外，为确保线阵相机（即二维图像信息检测装置）采集的二维图像能够与面阵相机（即第三维图像信息检测装置）采集的深度信息实时对应，线阵相机2011与结构光源2013位于同一高度，且面阵相机2021与线阵相机2011位于同一高度，从而使面阵相机2021与线阵相机2011拍摄待检测区域的范围一致。因此，所得到的待检测区域的图像既含有二维信息又有纵向信息，可作为后期多角度分析列车部件的依据。线阵相机2011和面阵相机2021采集到的图像信息，在分析处理器中，通过将实时图像信息与历史图像信息或标准图像信息进行灰度比较和识别等手段，提取出实时图像信息与历史图像信息或标准图像信息的不同之处形成该异常数据信息，然后将该异常数据信息通过网络传输模块上传。由于在分析处理器中已经完成大量的计算比对，因此仅需要传输比对异常的数据信息，这极大减轻了网络传输的压力，提升了图像信息检测装置的反应速度。

本实用新型通过在列车轨道附近的支撑架设置多个图像信息检测装置，能够实现对列车的顶部和侧部进行全方位自动图像检测，提高了列车的检测范围和检测效率，有效地保证了列车的安全运行。