紧固件状态检测方法、系统和可读存储介质与流程

1.本发明涉及连接件状态检测技术领域，具体而言，涉及一种紧固件状态检测方法、紧固件状态检测系统和可读存储介质。


背景技术：

2.目前，对于螺栓状态的检测大多处于人工巡检的阶段，对于有实际工程应用价值的智能巡检方式尚处于空白期。
3.相关技术中，针对螺栓状态的检测，一类是在螺栓上安装传感器或其它定位标志，使用此种检测方法，对轨道上的螺栓状态进行检测时，由于轨道上的螺栓数量较多，因此，传感器或其它定位标志的投资成本较大，且操作繁复、效率低下；另一类是应用图像处理技术，在螺栓上涂上颜色标记，通过灰度化和二值化进行识别，然而，使用此种检测方法，对轨道上的螺栓状态进行检测时，由于轨道附近的环境变化较大，所检测螺栓与其背景难以区分开，此外，轨道环境、螺栓锈蚀以及螺栓污渍化均对图像处理技术的检测精度有着严重的影响。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
5.为此，本发明的实施例的第一个方面在于提供了一种紧固件状态检测方法。
6.本发明的实施例的第二个方面在于提供了一种紧固件状态检测系统。
7.本发明的实施例的第三个方面在于提供了一种可读存储介质。
8.有鉴于此，根据本发明的实施例的第一个方面，提出了一种紧固件状态检测方法，包括：根据紧固件的位置数据，获取设置有紧固件的预设区域的点云数据；根据点云数据，建立预设区域的三维图像；基于三维图像，确定紧固件的状态。
9.本发明的实施例提供的紧固件状态检测方法，根据紧固件的位置数据，获取紧固件所在区域的点云数据，进而根据点云数据建立紧固件所在区域的三维图像，从而根据三维图像确定紧固件的状态，也即，确定紧固件是否松动。进一步地，通过获取点云数据以建立包含紧固件的三维图像，用于确定紧固件的状态，实现了非接触式获取紧固件的三维图像，避免了接触式检测紧固件状态时造成的破坏紧固件形状的问题，降低了检测成本。此外，通过使用点云数据建立的三维图像确定紧固件的状态，不必区分紧固件与紧固件的背景，提高了确定紧固件状态的准确性和效率，避免了紧固件安装环境、紧固件锈蚀以及紧固件污渍化对三维图像的影响，提高了紧固件状态检测方法的适用范围。
10.需要说明的是，在该技术方案中，紧固件的状态包括紧固状态和松动状态。其中，紧固状态是指紧固件依然能够实现符合预设标准的紧固作用。松动状态是指紧固件不能够实现紧固作用。
11.另外，根据本发明提供的上述技术方案中的紧固件状态检测方法，还可以具有如下附加技术特征：
12.在上述技术方案中，在执行根据三维图像，确定紧固件的状态的步骤之前，紧固件状态检测方法还包括：基于三维图像和紧固件的模版图像，确定紧固件的结构状态；确认紧固件的结构状态为完整状态，获取紧固件相对于预设区域的固定部件的初始参数值，其中，初始参数值包括初始角度值和/或初始高度值。
13.在该技术方案中，对紧固件的当前状态进行检测前，先获取紧固件相对于预设区域内的固定部件的初始参数值，以便在后续检测紧固件状态时，将初始参数值作为基准值，用于确定紧固件的状态。通过设置初始参数值，为紧固件的当前参数值提高了判断基准，提高了紧固件状态检测的准确性。
14.进一步地，在该技术方案中，在获取紧固件的初始参数值时，先确定紧固件的结构状态，以实现在紧固件为完整状态时确定初始参数值，保证初始参数值的精确度，进而提高紧固件状态检测的准确性。
15.进一步地，在该技术方案中，紧固件的模版图像是指紧固件为完整状态时的模版图像。具体地，将包含紧固件的三维图像与紧固件的模版图像进行比较，通过模版匹配方式，预先判断紧固件是否缺失、断裂，进而确定紧固件的结构状态。
16.进一步地，在该技术方案中，结构状态包括完整状态和非完整状态。其中，完整状态是指紧固件未缺失且未断裂时的状态。
17.在上述任一技术方案中，基于三维图像，确定紧固件的状态的步骤，具体包括：基于初始参数值包括初始角度值的情况，根据三维图像，获取紧固件相对于固定部件的第一当前角度值；基于第一当前角度值与初始角度值的关系，确定紧固件的状态。
18.在该技术方案中，在初始参数值包括初始角度值的情况下，获取紧固件相对于固定部件的第一当前角度值，进而通过第一当前角度值与初始角度值的关系，确定紧固件的状态。通过第一当前角度值与初始角度值的关系确定紧固件的状态，可以准确判断紧固件由于倾斜而导致的松动状态，进而提高紧固件状态检测的准确性。
19.在上述任一技术方案中，根据第一当前角度值与初始角度值的关系，确定紧固件的状态的步骤，具体包括：基于第一当前角度值与初始角度值的差值大于预设角度阈值时，确定紧固件为松动状态。
20.在该技术方案中，在第一当前角度值与初始角度值的差值大于预设角度阈值时，确定紧固件为松动状态。在第一当前角度值与初始角度值的差值不大于预设角度阈值时，确定紧固件为紧固状态。具体地，第一当前角度值与初始角度值的差值体现了紧固件偏离基准位置的角度，通过设置差值大于预设角度阈值时确定紧固件为松动状态，实现了为紧固件预留一定范围的倾斜空间，避免了在紧固件偏离基准位置较少时将紧固件确定为松动状态，导致对紧固件频繁进行紧固作业。进一步地，通过减少对紧固件的紧固作业，实现了降低维修成本，以及提高紧固件的使用寿命。
21.进一步地，在该技术方案中，预设角度阈值为3度。通过设置预设角度阈值为3度，一方面，能够保证紧固件的当前状态不会影响其对被固件部件的紧固作用，另一方面，避免了对紧固件过于频繁的执行紧固作业，而影响紧固件的使用寿命。
22.在上述任一技术方案中，基于三维图像，确定紧固件的状态的步骤，具体包括：基于初始参数值包括初始高度值的情况，根据三维图像，获取紧固件相对于固定部件的第一当前高度值；基于第一当前高度值与初始高度值的关系，确定紧固件的状态。
23.在该技术方案中，在初始参数值包括初始高度值的情况下，获取紧固件相对于固定部件的第一当前高度值，进而通过第一当前高度值与初始高度值的关系，确定紧固件的状态。通过第一当前高度值与初始高度值的关系确定紧固件的状态，可以准确判断紧固件脱离被固定部件而导致的松动状态，进而提高紧固件状态检测的准确性。
24.在上述任一技术方案中，基于第一当前高度值与初始高度值的关系，确定紧固件的状态的步骤，具体包括：第一当前高度值与初始高度值的差值大于第一预设高度阈值时，确定紧固件为松动状态。
25.在该技术方案中，在第一当前高度值与初始高度值的差值大于第一预设高度阈值时，确定紧固件为松动状态。在第一当前高度值与初始高度值的差值不大于第一预设高度阈值时，确定紧固件为紧固状态。具体地，第一当前高度值与初始高度值的差值体现了紧固件被固定部件的高度，通过设置差值大于第一预设高度阈值时确定紧固件为松动状态，实现了为紧固件与被固定部件之间预留一定范围的变化空间，避免了在紧固件与被固定部件之间的距离变化较少时将紧固件确定为松动状态，导致对紧固件频繁进行紧固作业。进一步地，通过减少对紧固件的紧固作业，实现了降低维修成本，以及提高紧固件的使用寿命。
26.进一步地，在该技术方案中，当紧固件上设置有螺纹结构时，第一预设高度阈值为紧固件一个螺牙距的1/2。通过将第二预设高度阈值与紧固件本身的结构相关联，提高了紧固件状态检测方法的适用范围，使得该检测方法的适用范围更加广泛，并且，在紧固件的型号和尺寸发生变化时，不会状态检测的准确性和精度。
27.在上述任一技术方案中，基于三维图像，确定紧固件的状态的步骤，具体包括：基于初始参数值包括初始角度值和初始高度值的情况，基于三维图像，获取紧固件相对于固定部件的第二当前角度值，以及紧固件相对于固定部件的第二当前高度值；基于第二当前角度值与初始角度值的关系，以及第二当前高度值与初始高度值的关系，确定紧固件的状态。
28.在该技术方案中，通过从角度变化和高度变化两个方面判断紧固件的状态，一方面，可以准确判断紧固件由于倾斜而导致的松动状态，另一方面，能够准确判断紧固件脱离被固定部件而导致的松动状态，实现了多维度判断紧固件的状态，提高了紧固件状态检测的准确性和精度。
29.在上述任一技术方案中，基于第二当前角度值与紧固件的初始角度值的关系，以及第二当前高度值与紧固件的初始高度值的关系，确定紧固件的状态的步骤，具体包括：第二当前角度值与初始角度值的差值满足预设条件，且第二当前高度值与初始高度值的差值大于第二预设高度阈值时，确定紧固件为松动状态。
30.在该技术方案中，在第二当前角度值与初始角度值的差值满足预设条件，以及第二当前高度值与初始高度值的差值大于第二预设高度阈值时，确定紧固件为松动状态。在第二当前角度值与初始角度值的差值不满足预设条件，或者第二当前高度值与初始高度值的差值不大于第二预设高度阈值时，确定紧固件为紧固状态。通过从角度变化和高度变化两个方面判断紧固件的状态，一方面，可以准确判断紧固件由于倾斜而导致的松动状态，另一方面，能够准确判断紧固件脱离被固定部件而导致的松动状态，实现了多维度判断紧固件的状态，提高了紧固件状态检测的准确性和精度，使得紧固件状态的检测结果更加精准。
31.进一步地，在该技术方案中，预设条件为角度值与初始角度值的差值为50
°
～60
°
之间的任一角度的正整数倍。
32.进一步地，在该技术方案中，预设条件为角度值与初始角度值的差值为60
°
的正整数倍，也即，差值为60
°
、120
°
、180
°
等角度值。通过设置预设条件为角度值与初始角度值的差值为60
°
的正整数倍，避免了紧固件为六角螺栓时，六角螺栓旋转60
°
的正整数倍时，无法识别角度的变化，导致无法通过角度确定紧固件状态的问题。
33.进一步地，在该技术方案中，当紧固件上设置有螺纹结构时，第二预设高度阈值为紧固件一个螺牙距的1/6。通过将第二预设高度阈值与紧固件本身的结构相关联，提高了紧固件状态检测方法的适用范围，使得该检测方法的适用范围更加广泛，并且，在紧固件的型号和尺寸发生变化时，不会状态检测的准确性和精度。
34.在上述任一技术方案中，紧固件状态检测方法还包括：根据点云数据，确定紧固件沿高度方向的点云数量；基于点云数量与预设值的关系，对紧固件执行紧固作业。
35.在该技术方案中，根据点云数据确定紧固件沿高区方向的区域内的点云数量，进而根据点云数量与预设值的关系，以实现判断紧固件的预设范围内是否无障碍物，在判断结果为是时，即紧固件的预设范围内无障碍物，此时，可以对紧固件执行紧固作业。在判断结果否时，说明紧固件的预设范围内存在障碍物，如果此时继续对紧固件执行紧固作业，一方面障碍物会妨碍对紧固件的紧固效果，另一方面，紧固件也会对障碍物产生破坏。通过先判断是否存在异物侵入紧固件四周，再对紧固件执行紧固作业，可以避免紧固件周围的异物影响紧固作业。此外，通过判断紧固件的预设范围内是否无障碍物，还可以避免紧固装置对紧固件执行紧固作业时，破坏紧固件的周边部件，提升了检修作业的安全性。具体地，在点云数量大于预设值时，判断紧固件的预设范围内有障碍物，此时，需要先处理障碍物，避免该障碍物影响紧固作业。在点云数量小于预设值时，判断紧固件的预设范围内无障碍物，此时，可以直接对紧固件执行紧固作业。
36.根据本发明的实施例的第二个方面，提出了一种紧固件状态检测系统，包括：线结构光传感器，用于获取点云数据；存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行计算机程序以：实现上述任一项技术方案中的紧固件状态检测方法的步骤。
37.本发明的实施例提供的紧固件状态检测系统，能够实现上述任一技术方案中的紧固件状态检测方法的步骤，因此，其具有上述任一技术方案中的紧固件状态检测方法所具有的全部技术效果，在此不再赘述。
38.根据本发明的实施例的第三个方面，本发明提供了一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一项技术方案中的紧固件状态检测方法的步骤。
39.本发明的实施例提供的可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一项技术方案中的紧固件状态检测方法的步骤，因此，其具有上述任一技术方案中的紧固件状态检测方法所具有的全部技术效果，在此不再赘述。
40.本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
41.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得
明显和容易理解，其中：
42.图1示出了本发明的一个实施例的紧固件状态检测方法的流程图；
43.图2示出了本发明的又一个实施例的紧固件状态检测方法的流程图；
44.图3示出了本发明的又一个实施例的紧固件状态检测方法的流程图；
45.图4示出了本发明的又一个实施例的紧固件状态检测方法的流程图；
46.图5示出了本发明的又一个实施例的紧固件状态检测方法的流程图；
47.图6示出了本发明的又一个实施例的紧固件状态检测方法的流程图；
48.图7示出了本发明的一个实施例的紧固件状态检测系统的结构示意图；
49.图8示出了本发明的一个实施例的紧固件的结构示意图；
50.图9示出了本发明的又一个实施例的紧固件的结构示意图；
51.图10示出了本发明的又一个实施例的紧固件的结构示意图；
52.图11示出了本发明的又一个实施例的紧固件的结构示意图。
53.其中，附图标记与部件名称之间的对应关系为：
54.700紧固件状态检测系统，702线结构光传感器，704存储器，706处理器，800紧固件，802紧固件的螺母上表面，804紧固件的螺杆上表面，900钢轨的预埋铁座上表面。
具体实施方式
55.为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
56.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
57.下面参照图1至图11描述根据本发明的一些实施例提供的紧固件状态检测方法、紧固件状态检测系统和可读存储介质。
58.实施例一
59.如图1所示，实施例一提出了一种紧固件状态检测方法，包括：
60.步骤102，根据紧固件的位置数据，获取设置有紧固件的预设区域的点云数据；
61.步骤104，根据点云数据，建立预设区域的三维图像；
62.步骤106，基于三维图像，确定紧固件的状态。
63.本发明的实施例提供的紧固件状态检测方法，根据紧固件的位置数据，获取紧固件所在区域的点云数据，进而根据点云数据建立紧固件所在区域的三维图像，从而根据三维图像确定紧固件的状态，也即，确定紧固件是否松动。进一步地，通过获取点云数据以建立包含紧固件的三维图像，用于确定紧固件的状态，实现了非接触式获取紧固件的三维图像，避免了接触式检测紧固件状态时造成的破坏紧固件形状的问题，降低了检测成本。此外，通过使用点云数据建立的三维图像确定紧固件的状态，不必区分紧固件与紧固件的背景，提高了确定紧固件状态的准确性和效率，避免了紧固件安装环境、紧固件锈蚀以及紧固件污渍化对三维图像的影响，提高了紧固件状态检测方法的适用范围。
64.需要说明的是，在该实施例中，紧固件的状态包括紧固状态和松动状态。其中，紧
固状态是指紧固件依然能够实现符合预设标准的紧固作用。松动状态是指紧固件不能够实现紧固作用。
65.进一步地，在上述实施例的基础上，在执行根据三维图像，确定紧固件的状态的步骤之前，紧固件状态检测方法还包括：基于三维图像和紧固件的模版图像，确定紧固件的结构状态；确认紧固件的结构状态为完整状态，获取紧固件相对于预设区域的固定部件的初始参数值，其中，初始参数值包括初始角度值和/或初始高度值。
66.在一个具体地实施例中，如图2所示，紧固件状态检测方法包括：
67.步骤202，根据紧固件的位置数据，获取设置有紧固件的预设区域的点云数据；
68.步骤204，根据点云数据，建立预设区域的三维图像；
69.步骤206，基于三维图像和紧固件的模版图像，判断紧固件的结构状态是否为完整状态，在判断结果为是时，执行步骤208，在判断结果为否时，执行结束；
70.步骤208，获取紧固件相对于预设区域的固定部件的初始参数值，其中，初始参数值包括初始角度值和/或初始高度值；
71.步骤210，基于三维图像，确定紧固件的状态。
72.在该实施例中，对紧固件的当前状态进行检测前，先获取紧固件相对于预设区域内的固定部件的初始参数值，以便在后续检测紧固件状态时，将初始参数值作为基准值，用于确定紧固件的状态。通过设置初始参数值，为紧固件的当前参数值提高了判断基准，提高了紧固件状态检测的准确性。
73.需要说明的是，预设区域具有至少两个固定部件。在获取初始角度值和初始高度值时，可以选取预设区域内相同的固定部件和/或不同的固定部件作为参考基准。
74.如图8和图9所示，在一个具体地实施例中，紧固件800为单趾弹簧扣件，预设区域的固定部件为钢轨。其中，初始高度h为紧固件的螺母上表面802与钢轨的预埋铁座上表面900之间的垂直距离。初始角度β为紧固件的螺母边直线l1的延长线与钢轨的沿向直线l2的之间的夹角。在该实施例中，获取初始角度值和初始高度值时，以预设区域内相同的固定部件作为参考基准。
75.需要说明的是，在该实施例中，也可以以地面为基准线，紧固件的螺母上表面802相对于地面的高度为h1，钢轨的预埋铁座上表面900相对于地面的高度为h2，此时，初始高度为h1与h2之间的差值。其中，l2与h2选的是单趾弹簧扣件的固定基准，不会因为单趾弹簧扣件的松动而产生较大变化。
76.进一步地，如图10和图11所示，在又一个具体地实施例中，紧固件800为弹条ⅰ型扣件，在获取初始角度值时，预设区域的固定部件为钢轨，初始角度γ为紧固件的螺母边直线l3的延长线与钢轨的沿向直线l4的之间的夹角。在获取初始高度值时，预设区域的固定部件为紧固件的螺杆，其中，初始高度h为紧固件的螺母上表面802与紧固件的螺杆上表面804之间的垂直距离。在该实施例中，获取初始角度值和初始高度值时，以预设区域内不同的固定部件作为参考基准。
77.需要说明的是，在该实施例中，也可以以地面为基准线，紧固件的螺母上表面802相对于地面的高度为h3，紧固件的螺杆上表面804相对于地面的高度为h4，此时，初始高度为h3与h4之间的差值。其中，l4与h4选的是弹条ⅰ型扣件的固定基准，不会因为弹条ⅰ型扣件的松动而产生较大变化。
78.进一步地，在该实施例中，在获取紧固件的初始参数值时，先确定紧固件的结构状态，以实现在紧固件为完整状态时确定初始参数值，保证初始参数值的精确度，进而提高紧固件状态检测的准确性。
79.进一步地，在该实施例中，紧固件的模版图像是指紧固件为完整状态时的模版图像。具体地，将包含紧固件的三维图像与紧固件的模版图像进行比较，通过模版匹配方式，预先判断紧固件是否缺失、断裂，进而确定紧固件的结构状态。
80.进一步地，在该实施例中，结构状态包括完整状态和非完整状态。其中，完整状态是指紧固件未缺失且未断裂时的状态。
81.实施例二
82.在上述任一实施例的基础上，基于三维图像，确定紧固件的状态的步骤，具体包括：基于初始参数值包括初始角度值的情况，根据三维图像，获取紧固件相对于固定部件的第一当前角度值；基于第一当前角度值与初始角度值的关系，确定紧固件的状态。
83.在一个具体地实施例中，如图3所示，紧固件状态检测方法包括：
84.步骤302，根据紧固件的位置数据，获取设置有紧固件的预设区域的点云数据；
85.步骤304，根据点云数据，建立预设区域的三维图像；
86.步骤306，基于三维图像和紧固件的模版图像，判断紧固件的结构状态是否为完整状态，在判断结果为是时，执行步骤308，在判断结果为否时，执行结束；
87.步骤308，获取紧固件相对于预设区域的固定部件的初始参数值，其中，初始参数值包括初始角度值；
88.步骤310，根据三维图像，获取紧固件相对于固定部件的第一当前角度值；
89.步骤312，基于第一当前角度值与初始角度值的关系，确定紧固件的状态。
90.在该实施例中，在初始参数值包括初始角度值的情况下，获取紧固件相对于固定部件的第一当前角度值，进而通过第一当前角度值与初始角度值的关系，确定紧固件的状态。通过第一当前角度值与初始角度值的关系确定紧固件的状态，可以准确判断紧固件由于倾斜而导致的松动状态，进而提高紧固件状态检测的准确性。
91.进一步地，在上述实施例的基础上，根据第一当前角度值与初始角度值的关系，确定紧固件的状态的步骤，具体包括：基于第一当前角度值与初始角度值的差值大于预设角度阈值时，确定紧固件为松动状态。
92.在该实施例中，在第一当前角度值与初始角度值的差值大于预设角度阈值时，确定紧固件为松动状态。在第一当前角度值与初始角度值的差值不大于预设角度阈值时，确定紧固件为紧固状态。具体地，第一当前角度值与初始角度值的差值体现了紧固件偏离基准位置的角度，通过设置差值大于预设角度阈值时确定紧固件为松动状态，实现了为紧固件预留一定范围的倾斜空间，避免了在紧固件偏离基准位置较少时将紧固件确定为松动状态，导致对紧固件频繁进行紧固作业。进一步地，通过减少对紧固件的紧固作业，实现了降低维修成本，以及提高紧固件的使用寿命。
93.进一步地，在该实施例中，预设角度阈值为3度。通过设置预设角度阈值为3度，一方面，能够保证紧固件的当前状态不会影响其对被固件部件的紧固作用，另一方面，避免了对紧固件过于频繁的执行紧固作业，而影响紧固件的使用寿命。
94.实施例三
95.在上述任一实施例的基础上，基于三维图像，确定紧固件的状态的步骤，具体包括：基于初始参数值包括初始高度值的情况，根据三维图像，获取紧固件相对于固定部件的第一当前高度值；基于第一当前高度值与初始高度值的关系，确定紧固件的状态。
96.在一个具体地实施例中，如图4所示，紧固件状态检测方法包括：
97.步骤402，根据紧固件的位置数据，获取设置有紧固件的预设区域的点云数据；
98.步骤404，根据点云数据，建立预设区域的三维图像；
99.步骤406，基于三维图像和紧固件的模版图像，判断紧固件的结构状态是否为完整状态，在判断结果为是时，执行步骤408，在判断结果为否时，执行结束；
100.步骤408，获取紧固件相对于预设区域的固定部件的初始参数值，其中，初始参数值包括初始高度值；
101.步骤410，根据三维图像，获取紧固件相对于固定部件的第一当前高度值；
102.步骤412，基于第一当前高度值与初始高度值的关系，确定紧固件的状态。
103.在该实施例中，在初始参数值包括初始高度值的情况下，获取紧固件相对于固定部件的第一当前高度值，进而通过第一当前高度值与初始高度值的关系，确定紧固件的状态。通过第一当前高度值与初始高度值的关系确定紧固件的状态，可以准确判断紧固件脱离被固定部件而导致的松动状态，进而提高紧固件状态检测的准确性。
104.进一步地，在上述实施例的基础上，基于第一当前高度值与初始高度值的关系，确定紧固件的状态的步骤，具体包括：第一当前高度值与初始高度值的差值大于第一预设高度阈值时，确定紧固件为松动状态。
105.在该实施例中，在第一当前高度值与初始高度值的差值大于第一预设高度阈值时，确定紧固件为松动状态。在第一当前高度值与初始高度值的差值不大于第一预设高度阈值时，确定紧固件为紧固状态。具体地，第一当前高度值与初始高度值的差值体现了紧固件被固定部件的高度，通过设置差值大于第一预设高度阈值时确定紧固件为松动状态，实现了为紧固件与被固定部件之间预留一定范围的变化空间，避免了在紧固件与被固定部件之间的距离变化较少时将紧固件确定为松动状态，导致对紧固件频繁进行紧固作业。进一步地，通过减少对紧固件的紧固作业，实现了降低维修成本，以及提高紧固件的使用寿命。
106.进一步地，在该实施例中，当紧固件上设置有螺纹结构时，第一预设高度阈值为紧固件一个螺牙距的1/2。通过将第二预设高度阈值与紧固件本身的结构相关联，提高了紧固件状态检测方法的适用范围，使得该检测方法的适用范围更加广泛，并且，在紧固件的型号和尺寸发生变化时，不会状态检测的准确性和精度。
107.实施例四
108.在实施例一的基础上，基于三维图像，确定紧固件的状态的步骤，具体包括：基于初始参数值包括初始角度值和初始高度值的情况，基于三维图像，获取紧固件相对于固定部件的第二当前角度值，以及紧固件相对于固定部件的第二当前高度值；基于第二当前角度值与初始角度值的关系，以及第二当前高度值与初始高度值的关系，确定紧固件的状态。
109.在一个具体地实施例中，如图5所示，紧固件状态检测方法包括：
110.步骤502，根据紧固件的位置数据，获取设置有紧固件的预设区域的点云数据；
111.步骤504，根据点云数据，建立预设区域的三维图像；
112.步骤506，基于三维图像和紧固件的模版图像，判断紧固件的结构状态是否为完整
状态，在判断结果为是时，执行步骤508，在判断结果为否时，执行结束；
113.步骤508，获取紧固件相对于预设区域的固定部件的初始参数值，其中，初始参数值包括初始角度值和初始高度值；
114.步骤510，根据三维图像，获取紧固件相对于固定部件的第二当前角度值，以及紧固件相对于固定部件的第二当前高度值；
115.步骤512，基于第二当前角度值与初始角度值的关系，以及第二当前高度值与初始高度值的关系，确定紧固件的状态。
116.在该实施例中，通过从角度变化和高度变化两个方面判断紧固件的状态，一方面，可以准确判断紧固件由于倾斜而导致的松动状态，另一方面，能够准确判断紧固件脱离被固定部件而导致的松动状态，实现了多维度判断紧固件的状态，提高了紧固件状态检测的准确性和精度。
117.进一步地，在上述实施例的基础上，基于第二当前角度值与紧固件的初始角度值的关系，以及第二当前高度值与紧固件的初始高度值的关系，确定紧固件的状态的步骤，具体包括：第二当前角度值与初始角度值的差值满足预设条件，且第二当前高度值与初始高度值的差值大于第二预设高度阈值时，确定紧固件为松动状态。
118.在该实施例中，在第二当前角度值与初始角度值的差值满足预设条件，以及第二当前高度值与初始高度值的差值大于第二预设高度阈值时，确定紧固件为松动状态。在第二当前角度值与初始角度值的差值不满足预设条件，或者第二当前高度值与初始高度值的差值不大于第二预设高度阈值时，确定紧固件为紧固状态。通过从角度变化和高度变化两个方面判断紧固件的状态，一方面，可以准确判断紧固件由于倾斜而导致的松动状态，另一方面，能够准确判断紧固件脱离被固定部件而导致的松动状态，实现了多维度判断紧固件的状态，提高了紧固件状态检测的准确性和精度，使得紧固件状态的检测结果更加精准。
119.进一步地，在该实施例中，预设条件为角度值与初始角度值的差值为50
°
～60
°
之间的任一角度的正整数倍。
120.进一步地，在该实施例中，预设条件为角度值与初始角度值的差值为60
°
的正整数倍，也即，差值为60
°
、120
°
、180
°
等角度值。通过设置预设条件为角度值与初始角度值的差值为60
°
的正整数倍，避免了紧固件为六角螺栓时，六角螺栓旋转60
°
的正整数倍时，无法识别角度的变化，导致无法通过角度确定紧固件状态的问题。
121.进一步地，在该实施例中，当紧固件上设置有螺纹结构时，第二预设高度阈值为紧固件一个螺牙距的1/6。通过将第二预设高度阈值与紧固件本身的结构相关联，提高了紧固件状态检测方法的适用范围，使得该检测方法的适用范围更加广泛，并且，在紧固件的型号和尺寸发生变化时，不会状态检测的准确性和精度。
122.实施例五
123.在上述任一实施例的基础上，紧固件状态检测方法还包括：根据点云数据，确定紧固件沿高度方向的点云数量；基于点云数量与预设值的关系，对紧固件执行紧固作业。
124.在一个具体地实施例中，如图6所示，紧固件状态检测方法包括：
125.步骤602，根据紧固件的位置数据，获取设置有紧固件的预设区域的点云数据；
126.步骤604，根据点云数据，建立预设区域的三维图像；
127.步骤606，基于三维图像，判断紧固件是否为松动状态，在判断结果为是时，执行步
骤608，在判断结果为否时，执行结束；
128.步骤608，根据点云数据，确定紧固件沿高度方向的点云数量；
129.步骤610，基于点云数量与预设值的关系，判断紧固件的预设范围内是否无障碍物，在判断结果为是时，执行步骤612，在判断结果为否时，执行结束；
130.步骤612，对紧固件执行紧固作业。
131.在该实施例中，根据点云数据确定紧固件沿高区方向的区域内的点云数量，进而根据点云数量与预设值的关系，以实现判断紧固件的预设范围内是否无障碍物，在判断结果为是时，即紧固件的预设范围内无障碍物，此时，可以对紧固件执行紧固作业。在判断结果否时，说明紧固件的预设范围内存在障碍物，如果此时继续对紧固件执行紧固作业，一方面障碍物会妨碍对紧固件的紧固效果，另一方面，紧固件也会对障碍物产生破坏。通过先判断是否存在异物侵入紧固件四周，再对紧固件执行紧固作业，可以避免紧固件周围的异物影响紧固作业。此外，通过判断紧固件的预设范围内是否无障碍物，还可以避免紧固装置对紧固件执行紧固作业时，破坏紧固件的周边部件，提升了检修作业的安全性。具体地，在点云数量大于预设值时，判断紧固件的预设范围内有障碍物，此时，需要先处理障碍物，避免该障碍物影响紧固作业。在点云数量小于预设值时，判断紧固件的预设范围内无障碍物，此时，可以直接对紧固件执行紧固作业。
132.实施例六
133.如图7所示，实施例六提出了一种紧固件状态检测系统700，包括：线结构光传感器702，用于获取点云数据；存储器704，用于存储计算机程序；处理器706，用于执行计算机程序以：实现上述任一项技术方案中的紧固件状态检测方法的步骤。
134.本发明的实施例提供的紧固件状态检测系统700，能够实现上述任一技术方案中的紧固件状态检测方法的步骤，因此，其具有上述任一技术方案中的紧固件状态检测方法所具有的全部技术效果，在此不再赘述。
135.实施例七
136.实施例七提出了一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一项技术方案中的紧固件状态检测方法的步骤。
137.本发明的实施例提供的可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一项技术方案中的紧固件状态检测方法的步骤，因此，其具有上述任一技术方案中的紧固件状态检测方法所具有的全部技术效果，在此不再赘述。
138.应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
139.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
140.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人
员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。