鐵路貨車運(yùn)行故障動(dòng)態(tài)圖像自動(dòng)檢測系統(tǒng)的研究.pdf

1、為推進(jìn)鐵路現(xiàn)代化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)貨車列檢作業(yè)環(huán)節(jié)的減少，推動(dòng)從人檢到機(jī)檢、靜態(tài)檢測到動(dòng)態(tài)檢測的轉(zhuǎn)變，提高列檢效率和質(zhì)量，保障貨物列車運(yùn)行安全，鐵路列檢站急需要一種可以對目前運(yùn)行的鐵路貨車車輛的標(biāo)簽進(jìn)行實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確識(shí)別，對車底重要部位進(jìn)行高速、清晰的圖像采集，并可以實(shí)現(xiàn)故障自動(dòng)識(shí)別的設(shè)備。因此，貨車運(yùn)行故障動(dòng)態(tài)圖像檢測系統(tǒng)(Trouble of Moving Freight Car Detection System，TFDS)孕育而生。
　

2、　 本文主要介紹了鐵路貨車運(yùn)行故障動(dòng)態(tài)圖像檢測系統(tǒng)的研究過程。作者將TFDS系統(tǒng)分為前端控制與采集子系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)視覺故障自動(dòng)識(shí)別子系統(tǒng)兩部分，每個(gè)子系統(tǒng)又分為若干模塊分別設(shè)計(jì)。本文重點(diǎn)對前端控制與采集子系統(tǒng)的車號(hào)識(shí)別設(shè)備、圖像自動(dòng)采集設(shè)備，以及對計(jì)算機(jī)視覺自動(dòng)識(shí)別子系統(tǒng)的針對兩類常見故障的計(jì)算機(jī)視覺圖像自動(dòng)識(shí)別算法進(jìn)行了研究。研究車號(hào)自動(dòng)識(shí)別設(shè)備時(shí)，應(yīng)用了射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification，RFID

3、)技術(shù)中的微波反射調(diào)制解調(diào)原理。其中載波信號(hào)生成子模塊產(chǎn)生910.1MHz、912.1MHz和914.1MHz頻點(diǎn)的可選載波信號(hào)，標(biāo)簽將車號(hào)編碼信息通過幅度調(diào)制加載到載波信號(hào)中，反射波經(jīng)過與載波同頻本振信號(hào)混頻并濾波后得出車號(hào)編碼信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)過解碼模塊解碼得出車號(hào)信息。研究圖像自動(dòng)采集設(shè)備時(shí)，本文選擇了UP-800工業(yè)攝像頭+Matrox MeteorⅡ/Digital圖像采集卡的組合。在針對鐵路貨車兩類常見故障的計(jì)算機(jī)視覺故障自動(dòng)識(shí)

4、別算法方面，采用了計(jì)算機(jī)視覺（Computer Vision，CV）技術(shù)。主要使用了直方圖的灰度變換將待檢圖片進(jìn)行預(yù)處理，然后使用Sobel算子對圖像進(jìn)行邊緣檢測。在故障識(shí)別算法的設(shè)計(jì)中運(yùn)用了圖像投影理論、Hough變換以及Hough逆變換經(jīng)典算法。鐵道部TB/T3070-2002《鐵路機(jī)車車輛自動(dòng)識(shí)別設(shè)備技術(shù)條件》鐵路標(biāo)準(zhǔn)為本文依據(jù)。
　　 論文后半部分，給出了系統(tǒng)的調(diào)試、測試過程。在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)視覺在本課題應(yīng)用中的