本發(fā)明屬于鐵路列車運(yùn)行外觀故障檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種包含深度信息的動(dòng)車組運(yùn)行故障圖像檢測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著我國鐵路事業(yè)的迅猛發(fā)展，采用自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行列車檢修的應(yīng)用越來越廣泛，相機(jī)傳感器得到越來越多的應(yīng)用，然而相機(jī)傳感器只能得到拍攝物體的二維信息，無法得到物體的深度信息，結(jié)構(gòu)光3d采集裝置能收集物體的深度信息，在進(jìn)行動(dòng)車組故障圖像檢測(cè)算法中，通過融合可視圖像信息和深度信息，可以有效的識(shí)別出列車故障，為列車的安全運(yùn)行提供了有力的保障。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本發(fā)明提出一種包含深度信息的動(dòng)車組運(yùn)行故障圖像檢測(cè)系統(tǒng)，可用于鐵路等領(lǐng)域內(nèi)車輛故障動(dòng)態(tài)檢測(cè)。

一種包含深度信息的動(dòng)車組運(yùn)行故障圖像檢測(cè)系統(tǒng)，包括底部線陣相機(jī)、側(cè)部線陣相機(jī)、結(jié)構(gòu)光3d模塊、車號(hào)相機(jī)、車號(hào)接收裝置、車輪傳感器構(gòu)成的軌邊設(shè)備以及機(jī)房設(shè)備。

所述底部線陣相機(jī)、側(cè)部線陣相機(jī)與結(jié)構(gòu)光3d模塊位于軌道上同一豎直平面位置。其中，底部線陣相機(jī)至少為3臺(tái)，設(shè)置于兩相鄰枕木間的路渣上，分別拍攝動(dòng)車組底部中部及左右3個(gè)區(qū)域的可視圖像信息，并發(fā)送至機(jī)房設(shè)備中的信息采集裝置。底部線陣相機(jī)中至少1臺(tái)位于兩條鐵軌之間，兩條鐵軌外側(cè)各設(shè)置至少一臺(tái)。側(cè)部線陣相機(jī)至少為2臺(tái)，分別安裝軌道兩側(cè)，用來獲取動(dòng)車組左側(cè)面與右側(cè)面的可視圖像信息，并發(fā)送至機(jī)房設(shè)備中的信息采集裝置。信息采集裝置將接受到的可視圖像信息發(fā)送至顯示設(shè)備中進(jìn)行顯示，還發(fā)送至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中進(jìn)行存儲(chǔ)。所述車號(hào)相機(jī)安裝在軌道一側(cè)相機(jī)上方拍攝動(dòng)車組的車號(hào)圖像，采用車號(hào)識(shí)別技術(shù)，自動(dòng)識(shí)別動(dòng)車組車號(hào)和端位信息，由信息采集裝置發(fā)送至顯示設(shè)備中進(jìn)行顯示，并發(fā)送至機(jī)房設(shè)備中的信息采集裝置。

所述結(jié)構(gòu)光3d模塊至少為3個(gè)，分別用于采集動(dòng)車組底部與兩側(cè)面的深度信息。其中，至少1個(gè)安裝在兩相鄰枕木間的路渣上，軌道兩側(cè)各安裝至少1個(gè)。

由此，通過結(jié)構(gòu)光3d模塊連續(xù)獲取列車底部與兩側(cè)面的深度信息，并發(fā)送至機(jī)房設(shè)備中的信息采集裝置，由信息采集裝置發(fā)送至顯示設(shè)備中進(jìn)行顯示，并發(fā)送至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中進(jìn)行存儲(chǔ)。信息采集裝置還將接收到的可使圖像信息、車號(hào)信息與深度信息發(fā)送至機(jī)房設(shè)備中的圖像處理裝置中，由圖像處理裝置利用機(jī)房設(shè)備中的圖像識(shí)別裝置和圖像識(shí)別技術(shù)，對(duì)將可使圖像信息與深度信息合成4維坐標(biāo)，進(jìn)行拼接后即可實(shí)現(xiàn)整個(gè)車體的三維深度成像，并發(fā)送至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中進(jìn)行存儲(chǔ)，且發(fā)送至顯示設(shè)備中進(jìn)行顯示；進(jìn)而實(shí)現(xiàn)故障自動(dòng)檢測(cè)和異常分級(jí)報(bào)警；同時(shí)圖像處理裝置還根據(jù)車號(hào)信息實(shí)現(xiàn)車號(hào)與動(dòng)車組自動(dòng)索引，建立動(dòng)車組部件圖像與車號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并將車號(hào)信息及對(duì)應(yīng)的故障檢測(cè)結(jié)果發(fā)送至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中進(jìn)行存儲(chǔ)。所述車輪傳感器實(shí)現(xiàn)接車、測(cè)速、計(jì)軸計(jì)輛、拍攝圖像定位。

針對(duì)上述動(dòng)車組運(yùn)行故障圖像檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)方法，具體步驟為：

步驟1：系統(tǒng)初始化，加載列車車輛信息，配置參數(shù)。

步驟2：加載各個(gè)相機(jī)拍攝到的灰度圖像和深度圖像，對(duì)平面灰度圖片進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。

步驟3：對(duì)灰度圖像進(jìn)行去噪平滑處理。

步驟4：利用底部線陣相機(jī)拍攝圖像中的軸位信息，對(duì)拍攝的圖像進(jìn)行區(qū)域劃分，從而定位出車體部件在灰度圖像中所在的位置。

步驟5：根據(jù)車體部件在灰度圖像上的區(qū)域在深度圖像上搜索相應(yīng)的深度區(qū)域。

步驟6：將灰度圖像信息與對(duì)應(yīng)位置的深度圖像信息進(jìn)行融合，生成三維深度圖像，并使用深度圖像信息和灰度圖像信息在不同角度對(duì)車體部件進(jìn)行識(shí)別。

步驟7：根據(jù)車輛標(biāo)準(zhǔn)外觀結(jié)合融合后的三維深度圖像對(duì)列車進(jìn)行異常檢測(cè)。

步驟8：根據(jù)預(yù)先設(shè)定故障特征對(duì)列車上的異常區(qū)域進(jìn)行過濾。

步驟9:結(jié)合步驟6、7、8所識(shí)別的故障信息，得到動(dòng)車組存在的異常及故障綜合信息；

步驟10：發(fā)出異常警告。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為：

1、本發(fā)明動(dòng)車組運(yùn)行故障圖像檢測(cè)系統(tǒng)，能同時(shí)采集列車車底與側(cè)壁的2維圖像信息和3維深度信息；

2、本發(fā)明在故障檢測(cè)模塊中，能融合2維圖像信息和3維深度信息，大大提高故障檢測(cè)效率；

3、本發(fā)明動(dòng)車組運(yùn)行故障圖像檢測(cè)系統(tǒng)，采用模塊化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單，便于維護(hù)；

附圖說明

圖1為本發(fā)明動(dòng)車組運(yùn)行故障圖像檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為結(jié)構(gòu)光3d模塊深度信息獲取方法流程圖；

圖3為本發(fā)明動(dòng)車組運(yùn)行故障圖像檢測(cè)系統(tǒng)中結(jié)構(gòu)光3d模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明動(dòng)車組運(yùn)行故障圖像檢測(cè)系統(tǒng)工作流程圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明包含深度信息的動(dòng)車組運(yùn)行故障圖像檢測(cè)系統(tǒng)，包括底部線陣相機(jī)、側(cè)部線陣相機(jī)、結(jié)構(gòu)光3d模塊、車號(hào)相機(jī)、車輪傳感器構(gòu)成的軌邊設(shè)備，以及機(jī)房設(shè)備，各設(shè)備按標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計(jì)，可通用互換，如圖1所示。

所述底部線陣相機(jī)、側(cè)部線陣相機(jī)與結(jié)構(gòu)光3d模塊位于軌道上同一豎直平面位置。其中，底部線陣相機(jī)至少為3臺(tái)，分別安裝于3個(gè)相機(jī)箱體內(nèi)；3個(gè)相機(jī)箱體均設(shè)置在兩相鄰枕木間的路渣上；其中，兩條鐵軌之間至少設(shè)置一臺(tái)；兩條鐵軌外側(cè)各設(shè)置至少一臺(tái)。全部底部線陣相機(jī)的鏡頭方向朝向動(dòng)車組底部，通過中部與左右側(cè)底部線陣相機(jī)分別拍攝動(dòng)車組底部中部及左右3個(gè)區(qū)域的可視圖像信息，并發(fā)送至機(jī)房設(shè)備中的信息采集裝置，并發(fā)送至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中進(jìn)行存儲(chǔ)。所述側(cè)部線陣相機(jī)至少為2臺(tái)，分別安裝在2個(gè)軌邊箱體內(nèi)，2個(gè)軌邊箱體分別安裝在軌道兩側(cè)。軌道兩側(cè)的側(cè)部線陣相機(jī)鏡頭分別朝向動(dòng)車組車身左右側(cè)面，通過側(cè)部線陣相機(jī)獲取動(dòng)車組左側(cè)面與右側(cè)面的可視圖像信息，并發(fā)送至機(jī)房設(shè)備中的信息采集裝置，并發(fā)送至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中進(jìn)行存儲(chǔ)。通過信息采集裝置將采集到的動(dòng)車組底部中部及左右3個(gè)區(qū)域的可視圖像信息與動(dòng)車組左側(cè)面與右側(cè)面的可視圖像信息發(fā)送至顯示設(shè)備中進(jìn)行顯示，可實(shí)現(xiàn)車體底部軸位以及側(cè)部轉(zhuǎn)向架和裙板等區(qū)域的可視信息的觀察。

所述車號(hào)相機(jī)安裝在軌道一側(cè)的側(cè)部相機(jī)上方，拍攝動(dòng)車組的車號(hào)圖像，采用車號(hào)識(shí)別技術(shù)，自動(dòng)識(shí)別動(dòng)車組車號(hào)和端位信息，并發(fā)送至機(jī)房設(shè)備中的信息采集裝置，由信息采集裝置發(fā)送至顯示設(shè)備中進(jìn)行顯示，并發(fā)送至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中進(jìn)行存儲(chǔ)。

上述底部線陣相機(jī)與側(cè)部線陣相機(jī)，車號(hào)相機(jī)均采用高分辨率線陣相機(jī)，保證拍攝圖像分辨率高于1mm；為避免不同相機(jī)之間的光干擾，相機(jī)采用交叉擺放。

所述結(jié)構(gòu)光3d模塊至少為3個(gè)，分別用于采集動(dòng)車組底部與兩側(cè)面的深度信息，實(shí)現(xiàn)車體底部以及兩側(cè)面上的外觀部件的異常檢測(cè)與尺寸測(cè)量。其中，至少1個(gè)安裝在兩相鄰枕木間的路渣相機(jī)箱體內(nèi)，兩個(gè)軌邊箱體內(nèi)至少安裝1個(gè)。上述結(jié)構(gòu)光3d模塊包括外殼1、連接支架2、攝像機(jī)3與線性激光器4；其中，連接支架2采用l型結(jié)構(gòu)，用于實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)3與線性激光器4間的連接。連接支架2一側(cè)邊固定安裝激光器支架，線性激光器4安裝在激光器支架上。連接支架2另一側(cè)邊通過轉(zhuǎn)軸軸接攝像機(jī)支架，攝像機(jī)3安裝在攝像機(jī)支架上。上述攝像機(jī)3的鏡頭軸線與線性激光器4的投影光軸共面a，且攝像機(jī)支架可轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)3鏡頭軸線與線性激光器4的投影光軸間夾角的調(diào)節(jié)。上述激光器支架固定安裝在外殼1內(nèi)，通過外殼1實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)3與線性激光器4的封裝；且在線性激光器4的鏡頭朝向一側(cè)，位于線性激光器4鏡頭對(duì)應(yīng)位置處開有開口，并通過透明玻璃密封；在攝像機(jī)3鏡頭對(duì)應(yīng)位置處開有開口，同樣通過透明玻璃密封。上述結(jié)構(gòu)光3d模塊，可采用不同波段的激光器(包括808nm20nm，650nm20nm等波段)，且可采用攝像機(jī)(ccd，cmos芯片等)及濾光片組合的方式。

通過上述結(jié)構(gòu)光3d模塊，由下述方法即可實(shí)現(xiàn)對(duì)車體底面與兩側(cè)的深度信息的獲取，具體如下：

步驟1：通過線性激光器向車體表面投影結(jié)構(gòu)光。

步驟2：根據(jù)車體的大小，以及攝像機(jī)需求的拍攝范圍和拍攝精度，調(diào)節(jié)攝像機(jī)的鏡頭與線性激光器的投影光軸間的夾角，使攝像機(jī)可獲取結(jié)構(gòu)光與車體表面相交的激光線；若車體表面無高低變化，則激光線為一條直線；反之，若車體表面存在高低變化，則激光線為曲線。

步驟3：標(biāo)定攝像機(jī)參數(shù)和結(jié)構(gòu)光平面。

如圖2所示，設(shè)線結(jié)構(gòu)光平面上任意一點(diǎn)p在攝像機(jī)的投影平面xuouyu上的投影點(diǎn)為p，點(diǎn)p在圖像坐標(biāo)系ou(xu，yu)下的齊次坐標(biāo)為點(diǎn)p在攝像機(jī)坐標(biāo)系oc(xc，yc、zc)下的齊次坐標(biāo)為pc＝(xc,yc,zc,1)^t，點(diǎn)p在世界坐標(biāo)系ow(xw，yw，zw)下的齊次坐標(biāo)為pw＝(xw,yw,zw,1)^t。

由此，根據(jù)攝像機(jī)成像模型可得：

式(1)中，ρ為比例系數(shù)，a為攝像機(jī)內(nèi)參矩陣，r，t分別為世界坐標(biāo)系到攝像機(jī)坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)矩陣與平移矢量，m為攝像機(jī)投影矩陣。

p點(diǎn)同時(shí)還滿足所在結(jié)構(gòu)光平面的平面方程，設(shè)結(jié)構(gòu)光平面在攝像機(jī)坐標(biāo)系oc(xc，yc、zc)下滿足方程：

axc+byc+czc+d＝0(2)

式(2)中a，b，c，d分別表示結(jié)構(gòu)光平面的平面方程的四個(gè)系數(shù)。

聯(lián)立式(1)、式(2)可得：

在世界坐標(biāo)系ow(xw，yw，zw)中，由攝像機(jī)成像模型確定射線ocp的方程，由式(2)確定結(jié)構(gòu)光平面的平面方程，由此，由ocp和結(jié)構(gòu)光平面的交點(diǎn)可以唯一確定點(diǎn)p在攝像機(jī)坐標(biāo)系下的三維坐標(biāo)。

步驟4：調(diào)整線性激光器的亮度與攝像機(jī)的曝光時(shí)間，避免激光線成像過曝，使得激光線能在測(cè)量范圍內(nèi)清晰成像。由此在二值化圖像時(shí)，攝像機(jī)能夠穩(wěn)定的提取出激光線輪廓；

步驟5：通過攝像機(jī)拍攝激光線，獲取包含激光線的圖像；

步驟6：對(duì)步驟5獲取的圖像進(jìn)行二值化，提取激光線輪廓；

步驟7：由于激光線具有一定寬度，本發(fā)明中通過圖像處理定位激光線輪廓的中心線位置，并得到激光線的中心線上各點(diǎn)在圖像坐標(biāo)系上的坐標(biāo)；

步驟8：將步驟7中激光線的中心線上各點(diǎn)在圖像坐標(biāo)系上的坐標(biāo)帶入步驟3中式(3)，計(jì)算得到激光線的中心線上各點(diǎn)在攝像機(jī)坐標(biāo)系下的三維坐標(biāo)(x′，y′，z′),其中z為深度信息。

由此，通過攝像機(jī)對(duì)成像物體表面激光線進(jìn)行連續(xù)拍攝，從而獲取成像物體上不同位置的深度信息，并發(fā)送至機(jī)房設(shè)備中的信息采集裝置。信息采集裝置還將接收到的可使圖像信息、車號(hào)信息與深度信息發(fā)送至圖像處理裝置中，由圖像處理裝置利用機(jī)房設(shè)備中的圖像識(shí)別裝置和圖像識(shí)別技術(shù)，對(duì)三維坐標(biāo)(x′，y′，z′)以及對(duì)應(yīng)的可使圖像信息(g)合成4維坐標(biāo)(x′，y′，z′，g)，進(jìn)行拼接后即可實(shí)現(xiàn)整個(gè)車體的三維深度成像，發(fā)送至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中進(jìn)行存儲(chǔ)，并發(fā)送至顯示設(shè)備中進(jìn)行顯示，利用圖像識(shí)別技術(shù)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)故障自動(dòng)檢測(cè)和異常分級(jí)報(bào)警；同時(shí)圖像處理裝置還根據(jù)車號(hào)信息實(shí)現(xiàn)車號(hào)與動(dòng)車組自動(dòng)索引，建立動(dòng)車組部件圖像與車號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并將車號(hào)信息及對(duì)應(yīng)的故障檢測(cè)結(jié)果發(fā)送至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中進(jìn)行存儲(chǔ)。上述顯示設(shè)備由多臺(tái)計(jì)算機(jī)構(gòu)成，通過kvm切換器進(jìn)行相互間的顯示切換控制。

本發(fā)明中在3個(gè)相機(jī)箱體與2個(gè)軌邊箱體內(nèi)均安裝有防護(hù)設(shè)備，防護(hù)設(shè)備包括水泵、吹風(fēng)機(jī)、以及防護(hù)門。其中，水泵用來對(duì)箱體內(nèi)的積水進(jìn)行減排。吹風(fēng)機(jī)用來防止灰塵散落在鏡頭上。由此保證各個(gè)線性相機(jī)在雨雪霧沙等惡劣條件下正常工作。同時(shí)，在3個(gè)箱體與2個(gè)軌邊箱體設(shè)計(jì)有防護(hù)門結(jié)構(gòu)，防護(hù)門打開時(shí)，僅開啟一條縫隙，使其中的相機(jī)鏡頭暴露在外，此種防護(hù)門故障率低，便于維護(hù)。通過上述防護(hù)設(shè)備對(duì)相機(jī)箱體與軌邊箱體內(nèi)相機(jī)和補(bǔ)償光源進(jìn)行防護(hù)，僅在列車通過時(shí)由機(jī)房設(shè)備控制防護(hù)門打開，有效防止外部雜物等進(jìn)入箱體內(nèi)影響圖像拍攝質(zhì)量，且使相機(jī)箱體與軌邊箱體具有抗震性，具有防水和防塵功能，適應(yīng)鐵路軌邊環(huán)境。

所述車輪傳感器(磁鋼)實(shí)現(xiàn)接車、測(cè)速、計(jì)軸計(jì)輛、拍攝圖像定位。本發(fā)明中車輪傳感器設(shè)置八個(gè)，分別為4個(gè)遠(yuǎn)端磁鋼與4個(gè)近端磁鋼，能實(shí)現(xiàn)出入庫雙向接車功能。其中，4個(gè)遠(yuǎn)端磁鋼中，2個(gè)作為遠(yuǎn)端開機(jī)磁鋼，另兩個(gè)作為遠(yuǎn)端計(jì)軸計(jì)量磁鋼。2個(gè)遠(yuǎn)端開機(jī)磁鋼安裝在軌邊設(shè)備來車方向一側(cè)，距離軌邊設(shè)備大于25米處，且間距250毫米，用于列車探測(cè)，當(dāng)列車車輪壓過2個(gè)遠(yuǎn)端開機(jī)磁鋼時(shí)，磁鋼信號(hào)經(jīng)機(jī)房設(shè)備中的的采用tfds成熟的車輪傳感器信號(hào)處理裝置處理成數(shù)字信號(hào)后，發(fā)送至信息采集裝置，由信息采集裝置發(fā)送至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備中存儲(chǔ)；且發(fā)送至機(jī)房設(shè)備中的控制箱，此時(shí)系統(tǒng)進(jìn)入準(zhǔn)備接車狀態(tài)，由控制箱控制防護(hù)門打開，且開啟機(jī)房控制設(shè)備中的車號(hào)接收裝置。2個(gè)遠(yuǎn)端計(jì)軸計(jì)量磁鋼安裝在軌邊設(shè)備來車方向一側(cè)，距離軌邊設(shè)備40m處，作為軌邊設(shè)備工作開啟磁鋼，當(dāng)列車車輪壓過遠(yuǎn)端計(jì)軸計(jì)量磁鋼時(shí)，由控制箱控制控制軌邊箱體門打開，激光光源打開，相機(jī)進(jìn)入拍攝狀態(tài)。4個(gè)近端磁鋼中，2個(gè)作為近端計(jì)軸計(jì)量磁鋼，另2個(gè)作為近端拍照控制磁鋼。2個(gè)近端計(jì)軸計(jì)量磁鋼安裝在軌邊設(shè)備來車方向一側(cè)，距離軌邊設(shè)備4m處，且間距為250毫米，根據(jù)近端計(jì)軸計(jì)量磁鋼信號(hào)，由機(jī)房控制設(shè)備中的數(shù)據(jù)處理裝置計(jì)算列車的速度、計(jì)軸計(jì)輛。2個(gè)近端拍照控制磁鋼的安裝在軌邊設(shè)備來車方向一側(cè)，距離軌邊設(shè)備位置緊貼各個(gè)相機(jī)所在豎直平面，當(dāng)車輪壓過2個(gè)近端拍照控制磁鋼時(shí)，由磁鋼信號(hào)處理裝置處理成數(shù)字信號(hào)后，直接觸發(fā)本發(fā)明中所有相機(jī)開始拍照，盡量減少延時(shí)。

所述機(jī)房控制設(shè)備還配有車號(hào)接收裝置、信號(hào)防雷設(shè)備、電源防雷設(shè)備、遠(yuǎn)程維護(hù)裝置與ups不間斷電源，各設(shè)備按標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計(jì)可通用互換。車號(hào)接收裝置主機(jī)(aei主機(jī))用來接收車號(hào)地面天線(aei天線)采集到的機(jī)車及車輛的標(biāo)簽數(shù)據(jù)，通過同軸電纜發(fā)送到車號(hào)接收主機(jī)。信號(hào)防雷設(shè)備用來消除或減小車輪傳感器帶入的電涌信號(hào)，保障設(shè)備正常運(yùn)行。電源防雷設(shè)備用來防止雷電和其他內(nèi)部電壓侵入設(shè)備造成損壞。遠(yuǎn)程維護(hù)裝置用來遠(yuǎn)程查看本發(fā)明動(dòng)車組運(yùn)行故障圖像檢測(cè)系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備是否正常，和對(duì)各個(gè)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制重啟。ups不間斷電源用來提供本發(fā)明動(dòng)車組運(yùn)行故障圖像檢測(cè)系統(tǒng)提供穩(wěn)定、不間斷、可靠的電源。本發(fā)明動(dòng)車組運(yùn)行故障圖像檢測(cè)系統(tǒng)中在軌邊設(shè)備處與機(jī)房室內(nèi)安裝有視頻監(jiān)控設(shè)備，對(duì)機(jī)房設(shè)備以及軌邊設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)拍攝監(jiān)控，通過交換機(jī)進(jìn)行控制，并將視頻圖像存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備中。本發(fā)明動(dòng)車組運(yùn)行故障圖像檢測(cè)系統(tǒng)可自動(dòng)分析動(dòng)車組底部走行部、側(cè)部走行部圖像，對(duì)所有疑似異常(變形、缺失等其他異常狀態(tài))的區(qū)域(最小可達(dá)15mmx15mm)進(jìn)行預(yù)警提示。

針對(duì)上述系統(tǒng)，通過下述的方法完成動(dòng)車組運(yùn)行故障圖像檢測(cè)，如圖4所示，具體步驟為：

步驟1：系統(tǒng)初始化，加載列車車輛信息(車軸與輛位信息)，配置參數(shù)等信息；

步驟2：加載各個(gè)相機(jī)拍攝到的灰度圖像和深度圖像，對(duì)平面灰度圖片進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，即對(duì)灰度圖像進(jìn)行比例放縮，使得圖像拍攝的車體外觀中的各個(gè)部件行車方向比例與實(shí)際比例一致；

步驟3：對(duì)灰度圖像進(jìn)行預(yù)處理，即進(jìn)行去噪平滑處理；

步驟4：利用底部線陣相機(jī)拍攝圖像中的軸位信息，對(duì)拍攝的圖像進(jìn)行區(qū)域劃分，從而定位出車體部件在灰度圖像中所在的位置；

步驟5：根據(jù)車體部件在灰度圖像上的區(qū)域在深度圖像上搜索相應(yīng)的深度區(qū)域；

步驟6：將灰度圖像信息與對(duì)應(yīng)位置的深度圖像信息進(jìn)行融合，生成三維深度圖像，并使用深度圖像信息和灰度圖像信息在不同角度對(duì)車體部件進(jìn)行識(shí)別；

步驟7：根據(jù)車輛標(biāo)準(zhǔn)外觀結(jié)合融合后的三維深度圖像對(duì)列車進(jìn)行異常檢測(cè)；

步驟8：根據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)的故障特征對(duì)列車上的異常區(qū)域進(jìn)行過濾；

步驟9:結(jié)合步驟6、7、8所識(shí)別的故障信息，得到動(dòng)車組存在的異常及故障綜合信息；

步驟10：發(fā)出異常警告。