近日,网传武汉一列地铁测试列车翻车,列车在进行牵引与制动系统测试时发生侧翻事故,事故中有两人受伤,对此广大网友表示受到惊吓。的确,处于一个高速运行时代,我们的日常出行都离不开铁路列车,因此在交通安全方面需要格外注意。目前,机器视觉是检测铁路列车安全性的重要方法,各个公司开始在这方面大力投入。智能工业相机
查看列车底部、侧面是否有零件脱落是一项重要的检查项目。如果使用人工肉眼检测,需要需要提供专业的场地,且列车需要停驶,造成了效率低下,人力成本增加。相反如果使用相机拍摄列车的底部、侧面等信息,不需要列车停驶,且在正常的铁路上就可实施。效率高,检测稳定。
列车故障检测方案需要解决的问题:
1. 相机的拍摄速度
为了不影响列车的行驶,相机拍摄时,列车会以一定的速度驶过相机。这就需要相机的拍摄速度能够适应不同列车的速度。因此,在选择相机时,需要考虑相机是否能高速拍摄的问题。一般来讲,相同成本的相机,线阵相机要比面阵相机的拍摄速度高。
2. 图像拼接
因为铁路安装的限制,一只相机不能拍下全部的列车图像,需要多只相机的拼接。如果使用面阵相机拍摄,需要考虑横向和纵向的拼接问题;如果使用线阵相机拍摄,则只需要考虑横向拼接即可。线阵相机在纵向方向可以持续拍摄,不会漏掉一行数据。
3. 可见光干扰
铁路上的检测设备一般都是24小时工作,那么就会有光线不同的问题,这就会遇到在阳光充足,阳光不充足和夜晚的拍摄效果是否一致的问题。在白天拍摄时,阳光不可避免的会进到相机内,这就会导致图像亮度发生变化,甚至无法看清楚拍摄对象。为了避免这种情况的方法,现在的通用方法是使用滤光片滤掉可见光,再使用近红外光进行补光,这样就会解决可见光干扰问题。
4. 光源均匀
如果列车图像用于自动图像处理,则图像亮度的均匀性就会影响检测的效果。图像亮度的均匀性主要受到外部光源的影响。如果使用面阵相机拍摄,则需要光源对一个拍摄面发出均匀的光,这个对光源要求就会比较高,成本就会增加。如果使用线阵相机拍摄,则只需要一个发出一条均匀的线即可,大大降低了对光源的要求。
5. 操作温度范围
由于检测设备需要适应中国南、北方不同温度的要求,因此相机的操作温度必须有较宽的使用范围。
6. 远距离传输
由于相机的安装位置一般离数据接收设备较远,因此远距离传输时该系统的一个必要条件。千兆网相机是目前各种接口相机的传输距离最远的,在没有中继的情况下还可传输100米,因此,千兆网相机是个理想的选择。
用高速线阵相机阵列拍摄列车底部及侧面信息,由开启设备磁钢探测到列车驶入检测区域,设备保护盖打开,再由测速磁钢探测到列车速度,发送给相机控制拍摄行频,这样,当列车驶过相机,列车的所有可视信息就被拍摄下来。记录设备经过压缩通过光纤传递到列车检测中心进行分析处理,可检测到车钩分离、制动闸件脱落、摇枕、侧架、基础制动装置发生裂折等危及行车安全的故障。
随着机器视觉技术的铁路检测中的应用越来越广泛和深入,并且随着机器机视觉技术等关键技术的不断发展,机器视觉技术在铁路检测上应用将发挥更大的作用。