本發(fā)明屬于軌道扣件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于計算機圖像與視覺識別的軌道扣件檢測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

在既有鐵路、客運專線、高速鐵路以及地鐵線路日常維護管理中，目前是采用下述兩種方法進行檢測：

1、大量的巡道工人沿線目視巡查。

2、巡道車上裝有視頻采集系統(tǒng),采集到視頻圖像,通過目視此視頻檢測線路及扣件問題。

這兩種方式導(dǎo)致效率低，勞動強度大，無法及時了解軌道各部件的狀態(tài)。軌道狀態(tài)檢測作為保障列車安全的重要手段，上述缺陷必然會成為一個急待解決的薄弱環(huán)節(jié)問題。

另外在巡道車上往往會設(shè)置著接收視頻數(shù)據(jù)的現(xiàn)場的終端電腦，伴隨著無線傳輸技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在的現(xiàn)場的終端電腦往往會通過WIFI模塊來經(jīng)過無線網(wǎng)絡(luò)同維護人員所在地的局域網(wǎng)相連接，該局域網(wǎng)內(nèi)設(shè)置有同維護人員一一對應(yīng)的若干監(jiān)控電腦終端，當現(xiàn)場監(jiān)控人員通過現(xiàn)場的終端電腦把接收到的視頻或其他信息通過WIFI模塊發(fā)送到監(jiān)控電腦終端來同維護人員實現(xiàn)互動，在現(xiàn)有的這種監(jiān)控體系下，現(xiàn)場監(jiān)控人員發(fā)送信息來給維護人員的監(jiān)控電腦終端包括統(tǒng)一方式：即在局域網(wǎng)中帶入統(tǒng)一的服務(wù)器，這樣由服務(wù)器集中依次地給出消息發(fā)送到監(jiān)控電腦終端去處理。

而統(tǒng)一方式的問題在于：

加了統(tǒng)一的服務(wù)器，這樣由服務(wù)器集中依次地給出消息所要發(fā)送到的監(jiān)控電腦終端去處理，由此固然利于現(xiàn)場監(jiān)控人員掌握并容易辨識，問題卻在于在現(xiàn)場監(jiān)控人員交互信息之際，無法把此消息發(fā)送到此前持續(xù)同現(xiàn)場監(jiān)控人員相聯(lián)系的維護人員所用的監(jiān)控電腦終端中進行處理，使得消息處理無法形成連貫性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的提供一種基于計算機圖像與視覺識別的軌道扣件的檢測方法，對于硬件系統(tǒng)所采集的圖像數(shù)據(jù)，采用數(shù)字圖像處理技術(shù)進行分析和處理，著重研究開發(fā)了軌道圖像目標區(qū)域提取、鋼軌表面缺陷識別及分類、扣件特征識別等關(guān)鍵技術(shù)，最后根據(jù)處理結(jié)果得出軌道部件的各種缺陷問題，并將其報告給鐵路工作人員進行維護參考,同時還解決了使得消息處理無法形成連貫性的問題。

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種基于計算機圖像與視覺識別的軌道扣件的檢測方法的解決方案，具體如下：

一種基于計算機圖像與視覺識別的軌道扣件的檢測方法，首先搭建軌道部件的圖像檢測系統(tǒng)，所述的軌道部件的圖像檢測系統(tǒng)包括設(shè)置在現(xiàn)場用作上位機的計算機，所述的上位機中設(shè)置有WIFI模塊和模塊化的軟件系統(tǒng)，所述的軟件系統(tǒng)包括圖像定位采集系統(tǒng)、圖像分析與處理系統(tǒng)、圖像識別系統(tǒng)、圖像數(shù)據(jù)庫管理及瀏覽系統(tǒng)、轉(zhuǎn)發(fā)模塊，所述的WIFI模塊經(jīng)過無線網(wǎng)絡(luò)同維護人員所在地與該無線網(wǎng)絡(luò)相連接的若干監(jiān)控電腦終端和服務(wù)器相連接，在檢測軌道扣件時，通過圖像定位采集系統(tǒng)、圖像分析與處理系統(tǒng)、圖像識別系統(tǒng)來獲取檢測結(jié)果，也就是圖像定位采集系統(tǒng)通過軟件程序控制硬件系統(tǒng)對軌道圖像的采集，并記錄小車行走的里程和缺陷位置這樣的信息；圖像處理系統(tǒng)對采集來的軌道圖像進行預(yù)處理和目標區(qū)域的提取，為后續(xù)的缺陷檢測奠定基礎(chǔ)；圖像識別系統(tǒng)將軌道各區(qū)域的各類缺陷識別出來，并確定其位置、大小，同時將各類缺陷進行分類，指出軌道缺陷類型；而圖像數(shù)據(jù)管理及瀏覽系統(tǒng)以圖形化的友好界面形式將檢測結(jié)果展示給現(xiàn)場監(jiān)控人員，以此為鐵路檢測部門提供信息；另外當需要把檢測結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)到監(jiān)控電腦終端時，步驟如下：

步驟1：得到上位機的MAC地址或上位機的ID；

步驟2：確定是不是存在跟通過轉(zhuǎn)發(fā)模塊發(fā)送檢測結(jié)果來的上位機的MAC地址或上位機的ID相應(yīng)的監(jiān)控電腦終端的MAC地址或監(jiān)控電腦終端的ID；

步驟3：倘若存在相應(yīng)的監(jiān)控電腦終端的MAC地址或監(jiān)控電腦終端的ID，就把所述的上位機同相應(yīng)的監(jiān)控電腦終端建立鏈接進行消息傳送；

步驟4：倘若不存在相應(yīng)的監(jiān)控電腦終端的MAC地址或監(jiān)控電腦終端的ID，就把所述的上位機同擇取的未被其他信息占用并被維護人員所處理的監(jiān)控電腦終端建立鏈接進行消息傳送。

本發(fā)明的優(yōu)點是：經(jīng)由事先在服務(wù)器內(nèi)構(gòu)造上位機的MAC地址或上位機的ID一對一映射的監(jiān)控電腦終端的MAC地址或監(jiān)控電腦終端的ID的映射表，就能夠檢索到以前的曾經(jīng)進行過消息傳送的連接或鏈接，這樣就能在上位機傳送檢測結(jié)果這樣的消息時，能夠準確地把現(xiàn)場監(jiān)控人員的消息定位到相應(yīng)的維護人員了，進而改善監(jiān)控的針對性還能加強監(jiān)控處理速度。

附圖說明

圖1是軌道部件的圖像檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對發(fā)明內(nèi)容作進一步說明：

參照圖1所示，基于計算機圖像與視覺識別的軌道扣件的檢測方法，首先搭建軌道部件的圖像檢測系統(tǒng)，所述的軌道部件的圖像檢測系統(tǒng)包括設(shè)置在現(xiàn)場用作上位機的計算機，所述的上位機中設(shè)置有WIFI模塊和模塊化的軟件系統(tǒng)，所述的軟件系統(tǒng)包括圖像定位采集系統(tǒng)、圖像分析與處理系統(tǒng)、圖像識別系統(tǒng)、圖像數(shù)據(jù)庫管理及瀏覽系統(tǒng)、轉(zhuǎn)發(fā)模塊，所述的WIFI模塊經(jīng)過無線網(wǎng)絡(luò)同維護人員所在地與該無線網(wǎng)絡(luò)相連接的若干監(jiān)控電腦終端和服務(wù)器相連接，在檢測軌道扣件時，通過圖像定位采集系統(tǒng)、圖像分析與處理系統(tǒng)、圖像識別系統(tǒng)來獲取檢測結(jié)果，也就是圖像定位采集系統(tǒng)通過軟件程序控制硬件系統(tǒng)對軌道圖像的采集，并記錄小車行走的里程和缺陷位置這樣的信息；圖像處理系統(tǒng)對采集來的軌道圖像進行預(yù)處理和目標區(qū)域的提取，為后續(xù)的缺陷檢測奠定基礎(chǔ)；圖像識別系統(tǒng)將軌道各區(qū)域的各類缺陷識別出來，并確定其位置、大小，同時將各類缺陷進行分類，指出軌道缺陷類型；而圖像數(shù)據(jù)管理及瀏覽系統(tǒng)以圖形化的友好界面形式將檢測結(jié)果展示給現(xiàn)場監(jiān)控人員，以此為鐵路檢測部門提供信息；另外當需要把檢測結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)到監(jiān)控電腦終端時，步驟如下：

步驟1：得到上位機的MAC地址或上位機的ID：所述的得到上位機的MAC地址或上位機的ID的方式為經(jīng)過現(xiàn)場監(jiān)控人員通過上位機的轉(zhuǎn)發(fā)模塊通過WIFI模塊來同服務(wù)器建立鏈接，也能夠為通過上位機的轉(zhuǎn)發(fā)模塊來把上位機的MAC地址或上位機的ID封裝在握手包內(nèi)建立握手連接，由此能夠憑借建立鏈接或者握手連接來得到上位機的MAC地址或上位機的ID；

步驟2：確定是不是存在跟通過轉(zhuǎn)發(fā)模塊發(fā)送檢測結(jié)果來的上位機的MAC地址或上位機的ID相應(yīng)的監(jiān)控電腦終端的MAC地址或監(jiān)控電腦終端的ID：也就是于事先設(shè)置在服務(wù)器中的相應(yīng)的映射表內(nèi)檢索發(fā)送檢測結(jié)果的上位機的MAC地址或上位機的ID相應(yīng)的監(jiān)控電腦終端的MAC地址或監(jiān)控電腦終端的ID，所述的的監(jiān)控電腦終端的MAC地址或監(jiān)控電腦終端的ID也就是對應(yīng)的維護人員所用的監(jiān)控電腦終端的索引；

步驟3：倘若存在相應(yīng)的監(jiān)控電腦終端的MAC地址或監(jiān)控電腦終端的ID，就把所述的上位機同相應(yīng)的監(jiān)控電腦終端建立鏈接進行消息傳送；

步驟4：倘若不存在相應(yīng)的監(jiān)控電腦終端的MAC地址或監(jiān)控電腦終端的ID，就把所述的上位機同擇取的未被其他信息占用并被維護人員所處理的監(jiān)控電腦終端建立鏈接進行消息傳送。在執(zhí)行步驟1到步驟4之前事先在服務(wù)器內(nèi)構(gòu)造上位機的MAC地址或上位機的ID一對一映射的監(jiān)控電腦終端的MAC地址或監(jiān)控電腦終端的ID的映射表，該映射表能夠憑借以前的進行消息傳送的來構(gòu)造，也能夠是按照調(diào)度安排來構(gòu)造的；所述的上位機的MAC地址或上位機的ID相應(yīng)的監(jiān)控電腦終端的MAC地址或監(jiān)控電腦終端的ID能夠為經(jīng)過以前的進行消息傳送的監(jiān)控電腦終端的MAC地址或監(jiān)控電腦終端的ID，也能夠為按照調(diào)度安排來的。

本發(fā)明的優(yōu)點是：經(jīng)由事先在服務(wù)器內(nèi)構(gòu)造上位機的MAC地址或上位機的ID一對一映射的監(jiān)控電腦終端的MAC地址或監(jiān)控電腦終端的ID的映射表，就能夠檢索到以前的曾經(jīng)進行過消息傳送的連接或鏈接，這樣就能在上位機傳送檢測結(jié)果這樣的消息時，能夠準確地把現(xiàn)場監(jiān)控人員的消息定位到相應(yīng)的維護人員了，進而改善監(jiān)控的針對性還能加強監(jiān)控處理速度。采用數(shù)字圖像處理技術(shù)進行分析和處理，著重研究開發(fā)了軌道圖像目標區(qū)域提取、鋼軌表面缺陷識別及分類、扣件特征識別等關(guān)鍵技術(shù)，最后根據(jù)處理結(jié)果得出軌道部件的各種缺陷問題，并將其報告給鐵路工作人員進行維護參考,同時還解決了使得消息處理無法形成連貫性。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)，在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，對以上實施例所作的任何簡單的修改、等同替換與改進等，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍之內(nèi)。