本實用新型涉及TEDS檢測系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種TEDS底中激光照明成像設(shè)備。

背景技術(shù)：

近年來隨著我國鐵路行業(yè)的跨越式發(fā)展，大量動車組處于高速運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，對運行中的車輛部件狀態(tài)的檢測顯得尤為重要，通過機器視覺產(chǎn)品將動車零部件的形態(tài)信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字化信號并進行處理分析，極大的提高了車輛檢測速度和檢測精度。動車組運行故障動態(tài)圖像檢測系統(tǒng)(Trouble of moving EMU Detection System，簡稱TEDS)是一種專門針對高速動車組的檢測設(shè)備，目前已被多個鐵路局安裝運用。

激光光源和視覺相機是TEDS設(shè)備重要的組成部分，激光光源結(jié)合視覺相機可以盡可能的獲得更多的圖像信息，以便于后續(xù)的圖像處理分析。TEDS設(shè)備中2D檢測采用的是線陣相機，線陣相機的拍攝寬度僅有幾個像素，配合的一字線形激光光源的寬度為10-15mm，除此之外激光光源與相機安裝在鐵路兩旁和鐵軌中底部，長期置于戶外現(xiàn)場，因此激光光源與相機的調(diào)節(jié)方式及設(shè)備的環(huán)境適應(yīng)性尤為重要。

TEDS設(shè)備長期處于室外現(xiàn)場，特別是底中部的成像設(shè)備需要安裝在鐵軌中間的沉箱里，周圍環(huán)境濕度和溫度的變化會引起成像設(shè)備鏡頭起霧、冷凝水的現(xiàn)象，嚴重時會影響其使用壽命。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于上述的分析，本實用新型旨在提供一種TEDS底中激光照明成 像設(shè)備，用以解決現(xiàn)有設(shè)備受外界環(huán)境影響容易造成鏡頭損壞的問題。

本實用新型的目的主要是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種TEDS底中激光照明成像設(shè)備，該TEDS底中激光照明成像設(shè)備包括：防水盒、激光光源鏡頭、線陣相機鏡頭；

防水盒包括：防水盒盒蓋、防水盒體；防水盒盒蓋和防水盒體通過螺釘固連；

激光光源鏡頭、線陣相機鏡頭均安裝在鏡頭板上；線陣相機鏡頭只有一個，且位于鏡頭板的中央；激光光源鏡頭共有兩個，分別安裝在線陣相機鏡頭的左右兩側(cè)。

防水盒體的后側(cè)中部為凸出結(jié)夠，并形成“凸”字形；防水盒體與防水盒盒蓋接觸的位置設(shè)有密封槽，密封槽中安裝有O形密封圈；

防水盒蓋的前端設(shè)有玻璃窗口，激光光源鏡頭發(fā)射的激光光線、線陣相機鏡頭接收的極光光線均穿過玻璃窗口；

玻璃窗口安裝有窗口片；

防水盒盒蓋、防水盒體、窗口片的內(nèi)部形成密封的空間。

玻璃窗口內(nèi)側(cè)設(shè)有窗口加熱片；

防水盒內(nèi)設(shè)有濕度傳感器，且內(nèi)壁設(shè)有保溫層。

每個激光光源鏡頭均設(shè)有鎖緊頂絲；

每個激光光源鏡頭與鏡頭板安裝時使用的安裝法蘭上設(shè)有俯仰頂絲，鏡頭板上均設(shè)有偏移頂絲。

防水盒體的凸出結(jié)構(gòu)的后端面為相機后面板，相機后面板設(shè)有防水航插接口；防水航插接口包括一個相機供電接口和一個相機通訊接口；

相機供電接口采用DB9插針接口，相機通訊接口采用RJ45型網(wǎng)線接口；

防水盒體的凸出接口的兩側(cè)的后端面均為光源后面板，光源后面板 均設(shè)有密封防水進口，密封防水進口與激光光源鏡頭連接。

本實用新型有益效果如下：

1.本實用新型在整套設(shè)備的外部增加防水結(jié)構(gòu)，把相機鏡頭和激光鏡頭安裝在一個密閉的防水盒里，在防水盒內(nèi)部保持低濕度，增加保溫層等措施，來減小環(huán)境對整套設(shè)備的影響，為確保防水盒的密閉性，防水盒和防水盒蓋外型和內(nèi)腔體均由金屬銑削制作完成；

2.本實用新型在防水盒內(nèi)部加入濕度傳感器和加熱片，用來實時監(jiān)測防水盒內(nèi)部濕度和必要時使窗口片升溫來防止窗口玻璃片起霧。

本實用新型的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分的特征和優(yōu)點從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本實用新型而了解。本實用新型的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。

附圖說明

附圖僅用于示出具體實施例的目的，而并不認為是對本實用新型的限制，在整個附圖中，相同的參考符號表示相同的部件。

圖1為TEDS底中激光照明成像設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為TEDS底中激光照明成像設(shè)備的防水盒盒蓋打開后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為TEDS底中激光照明成像設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為TEDS底中激光照明成像設(shè)備的激光設(shè)備監(jiān)測范圍示意圖；

圖5為TEDS底中激光照明成像設(shè)備的激光設(shè)備監(jiān)測范圍平面示意圖；

圖6為TEDS底中激光照明成像設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主視圖；

圖7-1為TEDS底中激光照明成像設(shè)備的調(diào)節(jié)狀態(tài)一的示意圖；

圖7-2為TEDS底中激光照明成像設(shè)備的調(diào)節(jié)狀態(tài)二的示意圖；

圖7-3為TEDS底中激光照明成像設(shè)備的調(diào)節(jié)狀態(tài)三的示意圖；

圖7-4為TEDS底中激光照明成像設(shè)備的調(diào)節(jié)狀態(tài)四的示意圖；

圖7-5為TEDS底中激光照明成像設(shè)備的調(diào)節(jié)狀態(tài)五的示意圖；

圖8為TEDS底中激光照明成像設(shè)備中密封防水進口、DB9插針接口和RJ45型網(wǎng)線接口的位置示意圖。

圖中：1-防水盒盒蓋、2-窗口片、3-連接面、4-防水盒體、5-加熱片、6-密封槽、7-濕度傳感器、8-激光光源鏡頭、9-線陣相機鏡頭、10-鏡頭板、12a-俯仰頂絲、12b-偏移頂絲、13-鎖緊頂絲、14-密封防水進口、15-DB9插針接口、16-RJ45型網(wǎng)線接口。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖來具體描述本實用新型的優(yōu)選實施例，其中，附圖構(gòu)成本申請一部分，并與本實用新型的實施例一起用于闡釋本實用新型的原理。

如圖1至圖3所示，一種TEDS底中激光照明成像設(shè)備，該TEDS底中激光照明成像設(shè)備包括：防水盒、激光光源鏡頭8、線陣相機鏡頭9；

防水盒包括：防水盒盒蓋1、防水盒體4；防水盒盒蓋1和防水盒體4通過螺釘固連；防水盒體4用來安裝線陣相機與激光光源的組合件；

激光光源鏡頭8、線陣相機鏡頭9均安裝在鏡頭板10上；線陣相機鏡頭9只有一個，且位于鏡頭板10的中央；激光光源鏡頭8共有兩個，分別安裝在線陣相機鏡頭9的左右兩側(cè)，并盡可能靠近。

激光光源鏡頭8是將光纖輸入的激光通過特殊的曲面柱面陣列成一束線性光源，并將線性光源發(fā)射出去。將線陣相機鏡頭9與激光光源鏡頭8中心設(shè)置在一個平面上，通過激光光源鏡頭8發(fā)出的激光照射在被 測物體上，反射回來的光束被線陣相機鏡頭9捕獲到，拍攝成圖像被記錄下來。

如圖4、圖5所示，兩側(cè)為激光光源鏡頭8、中間為線陣相機鏡頭9，方格區(qū)域為線陣相機鏡頭9拍攝區(qū)域，激光光源鏡頭8兩直線相交內(nèi)區(qū)域為激光光源鏡頭8照射區(qū)域。從激光光源鏡頭8出射的線束光源照射到被測物體上，反射回來的光束被線陣相機鏡頭9捕獲到，拍攝成圖像被記錄下來。兩組激光光源鏡頭8的組合照射的范圍更廣，在中間的線陣相機鏡頭9可采用大視野的魚眼鏡頭，這樣一來拍攝的區(qū)域也更長。

防水盒體4的后側(cè)中部為凸出結(jié)夠，并形成“凸”字形；防水盒體4與防水盒盒蓋1接觸的位置設(shè)有密封槽6，密封槽6中安裝有O形密封圈，起到連接面3防水密封的作用；

防水盒蓋的前端設(shè)有玻璃窗口，激光光源鏡頭8發(fā)射的激光光線、線陣相機鏡頭9接收的極光光線均穿過玻璃窗口；

玻璃窗口安裝有窗口片2，為激光出射和線陣相機鏡頭9感光提供通道，同時隔絕機箱內(nèi)部與外部環(huán)境，起到保護機箱內(nèi)部設(shè)備，保持機箱內(nèi)部濕度和溫度基本恒定的作用；

防水盒盒蓋1、防水盒體4、窗口片2的內(nèi)部形成密封的空間。

玻璃窗口內(nèi)側(cè)設(shè)有窗口加熱片5，用來在周圍環(huán)境低溫狀態(tài)下，提高箱體內(nèi)部的溫度，防止窗口片2起霧；

防水盒內(nèi)設(shè)有濕度傳感器7，用來實時監(jiān)測盒子內(nèi)部的濕度情況；且防水盒內(nèi)壁設(shè)有保溫層。

如圖6所示，考慮到激光光源鏡頭8的光學(xué)特性，以及線陣相機鏡頭9的使用要求，需要調(diào)節(jié)激光光源鏡頭8的周轉(zhuǎn)角度和俯仰角。每個激光光源鏡頭8均設(shè)有鎖緊頂絲13，用于手動調(diào)節(jié)光源鏡頭周轉(zhuǎn)角度后的旋轉(zhuǎn)鎖死；

每個激光光源鏡頭8與鏡頭板10安裝時使用的安裝法蘭上設(shè)有俯仰頂絲12a，鏡頭板10上均設(shè)有偏移頂絲12b，分別用于調(diào)節(jié)兩組光源鏡頭的俯仰角和偏移角度。

如圖7-1至圖7-5所示，未填充方框為激光光源鏡頭8照射區(qū)域，方格填充方框為線陣相機鏡頭9拍攝區(qū)域。一共有五組調(diào)節(jié)狀態(tài)：圖7-1所示狀態(tài)表示兩組激光光源鏡頭8照射區(qū)域相交，與線陣相機鏡頭9拍攝區(qū)域成夾角；圖7-2所示狀態(tài)表示兩組激光光源鏡頭8照射區(qū)域平行，與線陣相機鏡頭9拍攝區(qū)域成夾角；圖7-3所示狀態(tài)表示兩組激光光源鏡頭8照射區(qū)域與相機拍攝區(qū)域平行，但位于線陣相機鏡頭9拍攝區(qū)域兩側(cè)；如圖7-4所示狀態(tài)表示兩組激光光源鏡頭8照射區(qū)域與線陣相機鏡頭9拍攝區(qū)域平行，但位于相機拍攝區(qū)域一側(cè)；如圖7-5所示狀態(tài)表示兩組激光光源鏡頭8照射區(qū)域與線陣相機鏡頭9拍攝區(qū)域重合，線陣相機鏡頭9正好能夠完全拍攝到被測物體。其中前四種狀態(tài)都不是正常的工作狀態(tài)，最后一種狀態(tài)為正常的工作狀態(tài)。

TEDS底中激光照明成像設(shè)備的一個顯著的特點是它具有高等級防塵防水IP65的能力，它具有完全防止粉塵進入和防止低壓噴射水進入的能力。這套設(shè)備除具有高等級的防塵防水能力外，它還具有簡單易用的特點。

防水盒體4的凸出結(jié)構(gòu)的后端面為相機后面板，相機后面板設(shè)有防水航插接口；防水航插接口包括一個相機供電接口和一個相機通訊接口；

相機供電接口采用DB9插針接口15，相機通訊接口采用RJ45型網(wǎng)線接口16，與相機原有接口完全一致，相機的供電與通訊沿用以前的接線；

防水盒體4的凸出接口的兩側(cè)的后端面均為光源后面板，光源后面板均設(shè)有密封防水進口14，密封防水進口14與激光光源鏡頭8連接，密 封防水進口14可通過螺紋鎖緊，既保證密封防水，又便于接入使用。

綜上所述，本實用新型實施例提供了一種TEDS底中激光照明成像設(shè)備。本實用新型在整套設(shè)備的外部增加防水結(jié)構(gòu)，把相機鏡頭和激光鏡頭安裝在一個密閉的防水盒里，在防水盒內(nèi)部保持低濕度，增加保溫層等措施，來減小環(huán)境對整套設(shè)備的影響，為確保防水盒的密閉性，防水盒和防水盒蓋外型和內(nèi)腔體均由金屬銑削制作完成；還在防水盒內(nèi)部加入濕度傳感器和加熱片，用來實時監(jiān)測防水盒內(nèi)部濕度和必要時使窗口片升溫來防止窗口玻璃片起霧；由于采用了兩組光源鏡頭補充照明，所以具有激光照明范圍更廣，拍攝區(qū)域更長的特點。

以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。