基于3d信息的故障自動識別檢測系統(tǒng)及檢測方法
【專利說明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種基于3D信息的故障自動識別檢測系統(tǒng)及檢測方法，對動車、客車、貨車、機車等各種鐵路車輛和機車的故障自動識別檢測。
[0002]【背景技術(shù)】:
隨著鐵路客運與貨運量的不斷增大，鐵路車輛和機車作為鐵路運輸?shù)暮诵牟糠?，車體零部件等出現(xiàn)故障或異常將嚴重影響行車安全，因此鐵路車輛和機車的安全檢測變得更加重要。傳統(tǒng)的人工檢車存在不及時、工作量大、容易漏檢、盲區(qū)多等問題，存在極大的安全隱串
■/Q1、O
[0003]目前也存在某些故障自動識別檢測的系統(tǒng)及方法，但多是利用線陣相機和面陣相機拍攝的2D圖像進行故障自動識別，容易受到光線、灰塵、污漬、雨雪天氣等外界環(huán)境因素的影響，從而產(chǎn)生大量的漏報與誤報，加大了人工確認的工作量與難度，影響檢車效率。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的是提供一種基于3D信息的故障自動識別檢測系統(tǒng)及檢測方法。
[0005]上述的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn):
一種基于3D信息的故障自動識別檢測系統(tǒng)，其組成包括:3D信息獲取單元，所述的3D信息獲取單元與車型和車號識別單元電連接，所述的車型和車號識別單元與3D信息檢索單元電連接，所述的3D信息檢索單元與3D信息配準(zhǔn)單元電連接，所述的3D信息配準(zhǔn)單元與3D信息故障自動識別單元電連接，所述的3D信息故障自動識別單元與報警單元電連接，所述的報警單元將信號輸入到入庫單元。
[0006]所述的基于3D信息的故障自動識別檢測系統(tǒng)，所述的3D信息獲取單元，用于獲取鐵路車輛和機車各角度3D信息，包含三維空間信息及灰度信息；所述的車型和車號識別單元，利用3D信息識別得出鐵路車輛和機車的車型和車號；所述的3D信息檢索單元，利用3D信息檢索得出當(dāng)前過車對應(yīng)的各種模板和歷史數(shù)據(jù)信息；所述的3D信息配準(zhǔn)單元，利用3D信息配準(zhǔn)當(dāng)前過車對應(yīng)的各種模板和歷史數(shù)據(jù)信息；所述的3D信息故障自動識別單元，利用3D信息特征識別得出各個部件是否存在異常及異常程度；所述的報警單元，將報警以二維或三維圖形的形式顯示給用戶，在圖形顯示中以不同顏色、不同深淺程度、不同形狀的標(biāo)識展示不同等級的故障和異常。
[0007]所述的基于3D信息的故障自動識別檢測系統(tǒng)，所述的3D信息獲取單元獲取當(dāng)前過車各個角度的3D信息，同一部件可以從若干個角度獲得不同的3D信息；每個3D信息單元均包含三維空間信息及灰度信息；信息數(shù)據(jù)庫中每個模板的3D信息單元均包含三維空間信息及灰度信息，根據(jù)獲取3D信息中的三維空間信息識別車型與具體車輛；根據(jù)獲取3D信息中的灰度信息識別車型與具體車輛；根據(jù)獲取3D信息中的三維空間信息和灰度信息識別車型與具體車輛；結(jié)合3D信息與現(xiàn)有的二維圖像車號識別或電子標(biāo)簽識別車型與具體車輛。
[0008]所述的基于3D信息的故障自動識別檢測系統(tǒng)，所述的3D信息檢索單元檢索信息數(shù)據(jù)庫中該車輛或機車對應(yīng)的統(tǒng)型模板；檢索信息數(shù)據(jù)庫中該過車在同一探測站最近一次的過車數(shù)據(jù)信息；檢索信息數(shù)據(jù)庫中該過車在同一探測站一段時期內(nèi)的過車數(shù)據(jù)信息；檢索信息數(shù)據(jù)庫中該過車在其他探測站最近一次的過車數(shù)據(jù)信息；檢索信息數(shù)據(jù)庫中該過車在其他探測站一段時期內(nèi)的過車數(shù)據(jù)信息。
[0009]所述的基于3D信息的故障自動識別檢測系統(tǒng)，所述的3D信息配準(zhǔn)單元利用3D信息中的三維空間信息配準(zhǔn)當(dāng)前過車與其對應(yīng)的各種模板或數(shù)據(jù)信息；利用3D信息中的灰度信息配準(zhǔn)當(dāng)前過車與其對應(yīng)的各種模板或數(shù)據(jù)信息；配準(zhǔn)當(dāng)前過車3D信息與現(xiàn)有線陣相機拍攝的圖像；配準(zhǔn)當(dāng)前過車3D信息與現(xiàn)有面陣相機拍攝的圖像。
[0010]所述的基于3D信息的故障自動識別檢測系統(tǒng)，所述的3D信息故障自動識別單元根據(jù)數(shù)據(jù)灰度信息識別出的故障根據(jù)部件位置、重點程度、故障程度等判定因素輸出各種級別、各種形式的報警。
[0011]所述的基于3D信息的故障自動識別檢測系統(tǒng)，所述的報警單元根據(jù)數(shù)據(jù)三維空間信息識別出的故障根據(jù)部件位置、重點程度、故障程度等判定因素輸出各種級別、各種形式的報警；根據(jù)數(shù)據(jù)灰度信息識別出的故障根據(jù)部件位置、重點程度、故障程度等判定因素輸出各種級別、各種形式的報警；根據(jù)數(shù)據(jù)三維空間信息和灰度信息結(jié)合識別出的故障根據(jù)部件位置、重點程度、故障程度等判定因素輸出各種級別、各種形式的報警。報警可以以二維或三維圖形的形式顯示給用戶；在圖形顯示中以不同顏色、不同深淺程度、不同形狀的標(biāo)識使用戶直觀的觀測故障報警信息。
[0012]所述的基于3D信息的故障自動識別檢測系統(tǒng)的檢測方法，該方法包括如下步驟: 獲取當(dāng)前過車各個角度的3D信息，每個3D信息單元包含三維空間坐標(biāo)及灰度信息；檢索得出當(dāng)前過車對應(yīng)信息數(shù)據(jù)庫中存儲的同型模板；配準(zhǔn)當(dāng)前過車與行車數(shù)據(jù)庫中存儲的對應(yīng)模板；根據(jù)3D信息特征識別當(dāng)前過車各個部件是否存在異常情況；對比當(dāng)前過車與標(biāo)準(zhǔn)模板和歷史過車的差異；輸出過車異常報警信息；將當(dāng)前過車的3D信息存儲在信息數(shù)據(jù)庫中；具備雙向接車功能；能夠結(jié)合現(xiàn)有線陣相機和面陣相機拍攝的圖像進行故障自動識另U、顯示及人工核查。
[0013]本發(fā)明的有益效果:
1.本發(fā)明提供的基于3D信息的故障自動識別檢測方法，利用3D相機獲取的鐵路車輛和機車的三維空間信息及灰度信息識別得出具體車型和具體車輛編號；在信息數(shù)據(jù)庫中檢索得出當(dāng)前過車對應(yīng)的各種模板和歷史數(shù)據(jù)信息并進行配準(zhǔn)；結(jié)合3D信息中的三維空間信息差異特征和灰度信息差異特征識別各個部件是否存在異常及異常程度；根據(jù)部件位置、重點程度、故障程度等判定因素輸出各種級別、各種形式的報警。與現(xiàn)有檢測方法相比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案結(jié)合3D信息中的三維空間信息和灰度信息，能夠避免受到光線、灰塵、污漬、雨雪天氣等外界環(huán)境因素的影響，提高自動識別準(zhǔn)確率，降低誤報率，并最終提高檢車效率。
[0014]本發(fā)明基于各種鐵路車輛和機車的3D信息，能夠克服光線、灰塵、污漬、雨雪天氣等外界環(huán)境因素對故障檢測準(zhǔn)確性的影響，在保證檢測準(zhǔn)確率的同時顯著降低誤報率，提高作業(yè)效率。
[0015]【附圖說明】:
附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]附圖2是附圖1的結(jié)構(gòu)流程示意圖。
[0017]【具體實施方式】:
實施例1:
一種基于3D信息的故障自動識別檢測系統(tǒng)，其組成包括:基于3D信息的故障自動識別檢測系統(tǒng)，其組成包括:3D信息獲取單元，所述的3D信息獲取單元與車型和車號識別單元電連接，所述的車型和車號識別單元與3D信息檢索單元電連接，所述的3D信息檢索單元與3D信息配準(zhǔn)單元電連接，所述的3D信息配準(zhǔn)單元與3D信息故障自動識別單元電連接，所述的3D信息故障自動識別單元與報警單元電連接，所述的報警單元將信號輸入到入庫單元，根據(jù)信號對機車運行進行進一步的檢測和控制、處理。
[0018]實施例2:
根據(jù)實施例1所述的基于3D信息的故障自動識別檢測系統(tǒng)，所述的3D信息獲取單元，用于獲取鐵路車輛和機車各角度3D信息，包含三維空間信息及灰度信息；所述的車型和車號識別單元，利用3D信息識別得出鐵路車輛和機車的車型和車號；所述的3D信息檢索單元，利用3D信息檢索得出當(dāng)前過車對應(yīng)的各種模板和歷史數(shù)據(jù)信息；所述的3D信息配準(zhǔn)單元，利用3D信息配準(zhǔn)當(dāng)前過車對應(yīng)的各種模板和歷史數(shù)據(jù)信息；所述的3D信息故障自動識別單元，利用3D信息特征識別得出各個部件是否存在異常及異常程度；所述的報警單元，將報警以二維或三維圖形的形式顯示給用戶，在圖形顯示中以不同顏色、不同深淺程度、不同形狀的標(biāo)識展示不同等級的故障和異常。
[0019]實施例3:
根據(jù)實施例1或2所述的基于3D信息的故障自動識別檢測系統(tǒng)，所述的3D信息獲取單元獲取當(dāng)前過車各個角度的3D信息，同一部件可以從若干個角度獲得不同的3D信息?’每個3D信息單元均包含三維空間信息及灰度信息；信息數(shù)據(jù)庫中每個模板的3D信息單元均包含三維空間信息及灰度信息，根據(jù)獲取3D信息中的三維空間信息識別車型與具體車輛；根據(jù)獲取3D信息中的灰度信息識別車型與具體車輛；根據(jù)獲取3D信息中的三維空間信息和灰度信息識別車型與具體車輛；結(jié)合3D信息與現(xiàn)有的二維圖像車號識別或電子標(biāo)簽識別車型與具體車輛。
[0020]實施例4:
根據(jù)實施例1或2或3所述的基于3D信息的故障自動識別檢測系統(tǒng)，所述的3D信息檢索單元檢索信息數(shù)據(jù)庫中該車輛或機車對應(yīng)的統(tǒng)型模板；檢索信息數(shù)據(jù)庫中該過車在同一探測站最近一次的過車數(shù)據(jù)信息；檢索信息數(shù)據(jù)庫中該過車在同一探測站一段時期內(nèi)的過車數(shù)據(jù)信息；檢索信息數(shù)據(jù)庫中該過車在其他探測站最近一次的過車數(shù)據(jù)信息；檢索信息數(shù)據(jù)庫中該過車在其他探測站一段時期內(nèi)的過車數(shù)據(jù)信息。
[0021]實施例5:
根據(jù)實施例1或2或3或4所述的基于3D信息的故障自動識別檢測系統(tǒng)，所述的3D信息配準(zhǔn)單元利用3D信息中的三維空間信息配準(zhǔn)當(dāng)前過車與其對應(yīng)的各種模板或數(shù)據(jù)信息；利用3D信息中的灰度信息配準(zhǔn)當(dāng)前過車與其對應(yīng)的各種模板或數(shù)據(jù)信息；配準(zhǔn)當(dāng)前過車3D信息與現(xiàn)有線陣相機拍攝的圖像；配準(zhǔn)當(dāng)前過車3D信息與現(xiàn)有面陣相機拍攝的圖像。
[0022]實施例6:
根據(jù)實施例1或2或3或4或5所述的基于3D信息的故障自動識別檢測系統(tǒng)，所述的3D信息故障自動識別單元根據(jù)數(shù)據(jù)灰度信息識別出的故障根據(jù)部件位置、重點程度、故障程度等判定因素輸出各種級別、各種形式的報警。
[0023]實施例7:
根據(jù)實施例1或2或3或4或5或6所述的基于3D信息的故障自動識別檢測系統(tǒng)，所述的報警單元根據(jù)數(shù)據(jù)三維空間信息識別出的故障根據(jù)部件位置、重點程度、故障程度等判定因素輸出各種級別、各種形式的報警；根據(jù)數(shù)據(jù)灰度信息識別出的故障根據(jù)部件位置、重點程度、故障程度等判定因素輸出各種級別、各種