一种基于钢轨的光带图像的钢轨检测方法及设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及轨道检测技术领域，具体而言，涉及一种基于钢轨的光带图像的钢轨 检测方法及设备。
【背景技术】
[0002] 随着社会的发展，铁路渐渐成为人们日常生活的常用交通工具。铁路交通安全对 轨道状态有严格的要求，轨道动态保持高平顺，是确保铁路舒适和安全的关键技术问题。
[0003] 车轮踏面在钢轨的轨面的滚动、滑动以及车轮轮缘与钢轨间相互作用，会在钢轨 上留下亮痕，这种亮痕称为钢轨光带。钢轨的光带发生异常，直接原因是轮轨间作用力和作 用点发生了改变。而造成这种改变的根本原因是不同类型的轨道不平顺的存在，因此钢轨 的光带可以反映钢轨的平顺性。随着机器视觉技术的快速发展，相关技术中提供了应用机 器视觉技术实现铁轨外观状态的检测的方法，例如中国铁道科学研究院研发的车载轨道巡 检设备，实现了扣件状态、钢轨表面擦伤、轨枕破损等缺陷的自动检测。
[0004] 在实现本发明的过程中，发明人发现相关技术中通过钢轨的光带图像对钢轨检测 时，都是在已经获取到光带图像的基础上，并没有提供如何标记完整清晰的光带图像的方 法，如果光带图像标记不准确，则根据光带图像对钢轨进行的检测也不准确。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种基于钢轨的光带图像的钢轨检测方 法及设备，关联记录轨道的图像与所述轨道的位置，实现轨道的图像与轨道空间位置点的 关联，进而精确获取指定的轨道的位置的轨道的图像，并且通过标记出完整清晰的光带图 像，对标记出的完整清晰的光带图像进行分析和检测，实现对钢轨的快速、高效、准确的检 测。
[0006] 第一方面，本发明实施例提供了一种基于钢轨的光带图像的钢轨检测方法，其中， 所述方法包括；
[0007] 采集轨道的图像，关联记录所述轨道的图像与所述轨道的位置；
[0008] 根据指定的轨道的位置查找到对应的轨道的图像；
[0009] 从所述轨道的图像中标记出钢轨图像和光带图像；
[0010]根据所述钢轨图像与所述光带图像对所述轨道进行检测。
[0011]结合第一方面，本发明实施例提供了上述第一方面的第一种可能的实现方式，其 中，所述采集轨道的图像，关联记录所述轨道的图像与所述轨道的位置，包括：
[0012] 根据接收等间距脉冲的频率采集轨道的图像；
[0013] 根据接收到的等间距脉冲确定轨道的位置；
[0014] 关联记录接收到等间距脉冲确定的轨道的位置与采集的轨道的图像。
[0015] 结合第一方面，本发明实施例提供了上述第一方面的第二种可能的实现方式，其 中，所述从所述轨道的图像中标记出钢轨图像和光带图像，包括：
[0016] 从所述轨道的图像中标记出钢轨的图像，从标记出的钢轨图像中标记出光带图 像；
[0017] 其中，从所述轨道的图像中标记出钢轨的图像，包括：
[0018] 将所述轨道的图像划分为预设数量的钢轨宽度的纵向区域；
[0019] 分别为每个纵向区域预设权重；
[0020] 计算所述轨道的图像在纵向区域的灰度；
[0021] 根据每个纵向区域的灰度以及对应的权重标记出钢轨图像。
[0022] 结合第一方面的第二种可能的实现方式，本发明实施例提供了上述第一方面的第 三种可能的实现方式，其中，所述从标记出的钢轨的图像中标记出光带图像，包括：
[0023] 计算所述标记出的钢轨图像中的像素的灰度；
[0024] 根据所述钢轨图像中的像素的灰度以及预设的低灰度阈值标记出光带图像。
[0025] 结合第一方面，本发明实施例提供了上述第一方面的第四种可能的实现方式，其 中，所述根据所述钢轨图像与所述光带图像对所述轨道进行检测，包括：
[0026] 检测所述光带图像的整体宽度是否符合预设的宽度范围；
[0027] 检测所述光带图像的平均中心线位置与所述钢轨图像的中心线位置偏移是否达 到阈值；
[0028] 检测所述光带图像的局部宽窄变化是否符合预设的阈值。
[0029] 第二方面，本发明实施例提供一种基于钢轨的光带图像的钢轨检测设备，其中，所 述设备包括；
[0030] 采集模块，用于采集轨道的图像，关联记录所述轨道的图像与所述轨道的位置；
[0031] 查找模块，用于根据指定的轨道的位置查找到对应的轨道的图像；
[0032] 标记模块，用于从所述轨道的图像中标记出钢轨图像和光带图像；
[0033] 检测模块，用于根据所述钢轨图像与所述光带图像对所述轨道进行检测。
[0034] 结合第二方面，本发明实施例提供了上述第二方面的第一种可能的实现方式，其 中，所述采集装置，包括：
[0035] 采集单元，用于根据接收等间距脉冲的频率采集轨道的图像；
[0036] 确定单元，用于根据接收到的等间距脉冲确定轨道的位置；
[0037]记录单元，用于关联记录接收到等间距脉冲确定的轨道的位置与采集的轨道的图 像。
[0038] 结合第二方面，本发明实施例提供了上述第二方面的第二种可能的实现方式，其 中，所述标记模块，包括:钢轨标记单元和光带标记单元，其中，
[0039] 所述钢轨标记单元，用于从所述轨道的图像中标记出钢轨的图像；
[0040] 所述光带标记单元，用于从标记出的钢轨图像中标记出光带图像；
[0041 ] 所述钢轨标记单元包括：
[0042] 划分子单元，用于将所述轨道的图像划分为预设数量的钢轨宽度的纵向区域；
[0043] 预设子单元，用于分别为每个纵向区域预设权重；
[0044] 计算子单元，用于计算所述轨道的图像在纵向区域的灰度；
[0045] 标记子单元，用于根据每个纵向区域的灰度以及对应的权重标记出钢轨图像。
[0046] 结合第二方面的第二种可能的实现方式，本发明实施例提供了上述第二方面的第 三种可能的实现方式，其中，计算子单元，用于计算所述标记出的钢轨图像中的像素的灰 度；
[0047]标记子单元，用于根据所述钢轨图像中的像素的灰度以及预设的低灰度阈值标记 出光带图像。
[0048]结合第二方面，本发明实施例提供了上述第二方面的第四种可能的实现方式，其 中，所所述检测模块，还用于：
[0049] 检测所述光带图像的整体宽度是否符合预设的宽度范围；
[0050] 检测所述光带图像的平均中心线位置与所述钢轨图像的中心线位置偏移是否达 到阈值；
[0051] 检测所述光带图像的局部宽窄变化是否符合预设的阈值。
[0052] 在本发明实施例中，采集轨道的图像，关联记录所述轨道的图像与所述轨道的位 置;根据指定的轨道的位置查找到对应的轨道的图像;从所述轨道的图像中标记出钢轨图 像和光带图像;根据所述钢轨图像与所述光带图像对所述轨道进行检测。通过关联记录轨 道的图像与所述轨道的位置，实现轨道的图像与轨道空间位置点的关联，进而精确获取指 定的轨道的位置的轨道的图像，而且通过标记出完整清晰的光带图像，对标记出的完整清 晰的光带图像进行分析和检测，实现对钢轨的快速、高效、准确的检测。
[0053]为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合 所附附图，作详细说明如下。
【附图说明】
[0054]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附 图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些