车辆运行故障检测系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及交通运输技术领域，尤其涉及一种车辆运行故障检测系统及方法。
【背景技术】
[0002]传统的车辆异常检测方式主要是工作人员根据经验进行排查，这种检测方式，要求车辆进站或入库，但由于车辆组成结构复杂，细小部件较多，尤其是动车组车辆，其一般长度有200多米，从裙板到转向架及底部仅螺栓一项就有几千项；而且目前一些在车辆运行时，通常一站直达，即使中间停靠多次，每次停站时间也非常短，使得车辆在进站后检测时间非常短，因此采用人工检测方式存在工作效率低及容易漏检的问题。
【发明内容】
[0003]为克服相关技术中存在的问题，本发明提供一种车辆运行故障检测系统及方法。
[0004]在第一方面，本发明提供了一种车辆运行故障检测系统，包括:
[0005]用于采集车辆的三维图像信息的三维信息采集模块，所述三维信息采集模块布设于所述车辆底部、所述车辆顶部及所述车辆左、右两个侧部中至少一个位置并朝向所述车辆的待检测区域；
[0006]用于识别所述三维图像信息中异常部位的识别模块；及，
[0007]用于对所述异常部位进行报警的报警模块；
[0008]所述三维信息采集模块、所述识别模块及所述报警模块电性连接。
[0009]可选地，所述三维信息采集模块包括:
[0010]用于产生投射于所述车辆上的结构光的结构光光源，所述结构光光源的出射光线形成照射区域，所述照射区域投射在所述车辆上的区域覆盖待检测区域；及，
[0011]用于采集投射于所述待检测区域内结构光图像信息的面阵相机；
[0012]所述面阵相机于所述车辆上的成像区域全部/部分覆盖所述待检测区域，且，所述面阵相机的光轴与所述结构光光源的光轴之间设有夹角。
[0013]可选地，所述三维信息采集模块还包括:
[0014]用于采集所述待检测区域的车辆图像信息的图像数据采集装置；
[0015]所述图像数据采集装置于所述车辆上的成像区域全部/部分覆盖所述待检测区域。
[0016]可选地，所述结构光光源为线光源，所述图像数据采集装置为线阵相机；
[0017]所述线光源的出射光线形成照射平面，且所述照射平面在所述车辆上形成一条光带；
[0018]所述线阵相机的光轴位于所述照射平面内，用于采集所述待检测区域的车辆图像信息；
[0019]所述面阵相机位于所述照射平面外，且，所述面阵相机的光轴与所述照射平面之间设有夹角；
[0020]所述面阵相机于所述车辆的成像区域全部/部分覆盖所述待检测区域，用于采集所述光带的所述结构光图像信息。
[0021 ] 可选地，所述三维信息采集模块还包括:
[0022]用于在所述图像数据采集装置采集所述车辆图像信息时补光的补光光源；
[0023]所述补光光源在所述车辆上的照射区域覆盖所述图像数据采集装置于所述车辆的成像区域。
[0024]可选地，所述补光光源的出射光波长与所述结构光光源的出射光波长不同。
[0025]可选地，所述三维信息采集模块还包括:
[0026]标定件；
[0027]所述标定件能够在所述面阵相机的成像区域内沿所述面阵相机的光轴方向移动；
[0028]所述面阵相机采集包含在所述标定件移动过程中的多个标定图像信息。
[0029]可选地，所述三维信息采集模块包括:
[0030]用于从不同位置采集包含同一待检测区域的二维图像信息的至少两个图像数据采集装置；
[0031]各个所述图像数据采集装置在照射于所述车辆上的成像区域重合，其中，各个所述图像数据采集装置的成像区域重合后的区域为待检测区域。
[0032]可选地，各个所述图像数据采集装置的焦距均相同。
[0033]可选地，各个所述图像数据采集装置的光轴之间设有夹角；
[0034]所述三维信息采集模块还包括:用于产生投射于所述车辆上的结构光的结构光光源，所述结构光覆盖所述待检测区域。
[0035]可选地，所述结构光光源为线光源、点阵光源、线阵光源及网格光源的至少一种。
[0036]可选地，所述图像数据采集装置为线阵相机、面阵相机、线阵摄像机及面阵摄像机的至少一种。
[0037]可选地，还包括:
[0038]用于测量轨道上车辆通过时的车速的测速装置，及，
[0039]用于根据所述测速装置测量到的车速生成的脉冲控制信号并发送给所述三维信息采集模块，以使所述三维信息采集模块能够同步时序采集所述车辆三维图像信息的脉冲生成电路；
[0040]所述脉冲生成电路的输入端与所述测速装置电性连接，所述脉冲生成电路的输出端与所述三维信息采集模块电性连接。
[0041 ] 可选地，所述识别模块包括:
[0042]用于存储预设图像信息的第一存储器；
[0043]用于将整体/局部所述三维图像信息与所述预设图像信息比对的第一比较器；及，
[0044]用于根据所述第一比较器的比对结果提取所述三维图像信息中的异常部位的处理器。
[0045]可选地，所述识别模块还包括:
[0046]用于存储预设位置信息的第二存储器；及，
[0047]用于将三维图像信息与预设位置信息比对锁定三维图像信息中的预设位置，并截取所述预设位置所对应的局部三维图像信息的第二比较器；
[0048]所述第一比较器还用于将局部所述三维图像信息与预设图像信息比对；及，
[0049]所述处理器还用于根据所述第一比较器的比对结果提取局部所述三维图像信息中的异常部位。
[0050]可选的，所述预设图像信息为无故障车辆的图像信息，与当前采样时刻最邻近时刻通过的同辆车辆的图像信息，与当前采样时刻邻近时刻通过的同辆车辆的多组图像信息的统计分布信息，及标准零部件的图像信息的至少一种。
[0051]可选的，所述图像信息可以二维图像信息，也可以为三维图像信息，所述三维图像信息可以为二维图像信息与第三维图像信息的合成信息，也可以为各个维度图像信息的独立信息。
[0052]在第二方面，本发明提供了一种车辆运行故障检测方法，包括:
[0053]三维信息采集模块采集车辆待检测区域的三维图像信息；
[0054]识别模块识别所述三维图像信息中异常部位；
[0055]报警模块对所述异常部位进行报警。
[0056]可选地，所述方法还包括:
[0057]测速装置测量测量轨道上所述车辆通过时的车速；
[0058]脉冲生成电路根据所述测速装置测量到的车速生成的脉冲控制信号并发送给所述三维信息采集模块，以使所述三维信息采集模块能够同步时序采集所述车辆三维图像信息。
[0059]可选地，所述识别模块识别所述三维图像信息中异常部位，包括:
[0060]获取第一存储器所存储的预设图像信息；
[0061]第一比较器将整体/局部所述三维图像信息与所述预设图像信息进行比对；
[0062]处理器根据所述第一比较器的比对结果提取所述三维图像信息中的异常部位。
[0063]可选地，在所述第一比较器将整体/局部所述三维图像信息与所述预设图像信息进行比对的步骤前，所述方法还包括:
[0064]获取第二存储所存储的预设位置信息；及，
[0065]第二比较器将三维图像信息与预设位置信息比对锁定三维图像信息中的预设位置，并截取所述预设位置所对应的局部三维图像信息；
[0066]其中，
[0067]所述第一比较器用于将局部所述三维图像信息与预设图像信息比对；
[0068]所述处理器还用于根据所述第一比较器的比对结果提取局部所述三维图像信息中的异常部位。
[0069]本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
[0070]本发明实施例提供的该系统，在对车辆故障进行检测时，可以在车辆运行过程中，实时采集车辆的三维图像信息，并且可以对三维图像信息进行图像处理，识别出三维图像信息中的异常部位，且对异常的部位进行报警。
[0071]与现有技术相比，由于在整个检测过程中，采集到的是车辆的三维图像信息，进而在对车辆进行故障检测时，可以对车辆上三维结构出现异常的部位进行实时、准确检测，另夕卜，由于车辆上的水渍或灰尘不会对车辆的三维结构构成影响，所以该系统不会对水渍、灰尘等非故障点将进行报警，提高了报警的准确性，避免