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、不同形狀的標識使用戶直觀的觀測故障報警信息。
[0024]實施例8:
根據(jù)實施例1或2或3或4或5或6或7所述的基于3D信息的故障自動識別檢測系統(tǒng)。
[0025]獲取3D信息。
[0026]獲取3D信息指的是獲取當(dāng)前鐵路車輛或機車各個角度(如底部、頂部、左側(cè)、右側(cè)等)的3D信息，其中同一部件可以從若干個角度獲得不同的3D信息(如輪對信息可以由底部3D相機和側(cè)部3D相機分別獲取)。每個3D信息單元包含空間中一點的三維空間信息及灰度信息。
[0027]獲取3D信息的方法可以通過3D相機直接采集，也可以通過雙目視覺方式計算得出，還可以通過二維圖像和高度測量方法配合得出。
[0028]識別車型與車號。
[0029]根據(jù)獲取的3D信息特征識別出當(dāng)前鐵路車輛或機車的具體型號和車號，作為后續(xù)檢索功能的入口或關(guān)鍵詞。車型和車號也可根據(jù)現(xiàn)有的二維圖像車號識別和電子標簽等方式獲得，再利用3D信息進行驗證，進一步提高準確性。
[0030]檢索信息數(shù)據(jù)庫中對應(yīng)當(dāng)前鐵路車輛或機車的模板和歷史信息數(shù)據(jù)。
[0031]模板和歷史信息數(shù)據(jù)中每個3D信息單元均包含三維空間信息及灰度信息。檢索的入口為當(dāng)前鐵路車輛或機車的車型和車號。
[0032]配準當(dāng)前鐵路車輛或機車與對應(yīng)模板和歷史信息數(shù)據(jù)。
[0033]配準主要解決因車速變化而造成的行車方向壓縮或拉伸問題，具體流程如下: 特征點提取。
[0034]特征點可以根據(jù)3D信息中的三維空間坐標提取，也可以根據(jù)3D信息中的灰度信息提取，還可以綜合三維空間坐標信息和灰度信息提取。
[0035]生成特征描述子。
[0036]對于提取的每個特征點，可以生成基于三維空間坐標的特征描述子，也可以生成基于灰度信息的特征描述子，還可以綜合3D信息中的三維空間坐標信息和灰度信息生成綜合特征描述子。
[0037]匹配特征點。
[0038]匹配生成的特征描述子，進而匹配特征點。
[0039]插值運算。
[0040]根據(jù)匹配的特征點對對獲取的3D信息進行插值運算，完成整車配準。
[0041]以上所述的四個配準步驟還可以結(jié)合現(xiàn)有的線陣相機和面陣相機拍攝的二維灰度圖像進行配準，即根據(jù)圖像生成灰度特征描述子并與3D信息中的三維空間信息和灰度信息進行匹配。
[0042]自動識別當(dāng)前鐵路車輛或機車部件異常。
[0043]根據(jù)3D信息中的三維空間信息生成各個部件的三維空間特征描述子，識別特征描述子存在的異常，或?qū)Ρ绕渑c當(dāng)前鐵路車輛或機車對應(yīng)的各種模板或歷史信息數(shù)據(jù)特征描述子的差異。
[0044]根據(jù)3D信息中的灰度信息生成各個部件的灰度特征描述子，識別特征描述子存在的異常，或?qū)Ρ绕渑c當(dāng)前鐵路車輛或機車對應(yīng)的各種模板或歷史信息數(shù)據(jù)特征描述子的差異。
[0045]結(jié)合3D信息中的三維空間信息和灰度信息生成各個部件的綜合特征描述子，識別特征描述子存在的異常，或?qū)Ρ绕渑c當(dāng)前鐵路車輛或機車對應(yīng)的各種模板或歷史信息數(shù)據(jù)特征描述子的差異。
[0046]自動識別過程還可以結(jié)合現(xiàn)有的線陣相機拍攝圖像和面陣相機拍攝圖像在配準之后生成的灰度特征描述子識別過車各個部件是否存在異常。
[0047]輸出報警信息。
[0048]對與識別出的故障，根據(jù)部件位置、重點程度、故障程度等判定因素輸出二維或三維圖形，其中以不同顏色、不同深淺程度、不同形狀的標識使用戶直觀的觀測故障報警信息。
[0049]實施例9:
一種實施例1-7所述的基與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)前過車與標準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。
【主權(quán)項】
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:3D信息獲取單元，其特征是: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信息配準單元電連接，所述的3D信息配準單元與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。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于3D信息的故障自動識別檢測系統(tǒng)，其特征是: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信息配準單元，利用3D信息配準當(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、不同形狀的標識展示不同等級的故障和異常。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于3D信息的故障自動識別檢測系統(tǒng)，其特征是: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簽識別車型與具體車輛。
4.根據(jù)權(quán)利要求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)，其特征是: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。
5.根據(jù)權(quán)利要求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)，其特征是:所述的3D信息配準單元利用3D信息中的三維空間信息配準當(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當(dāng)前過車與其對應(yīng)的各種模板或數(shù)據(jù)信息；配準當(dāng)前過車3D信息與現(xiàn)有線陣相機拍攝的圖像；配準當(dāng)前過車3D信息與現(xiàn)有面陣相機拍攝的圖像。
6.根據(jù)權(quán)利要求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)，其特征是: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。
7.根據(jù)權(quán)利要求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)，其特征是: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、不同形狀的標識使用戶直觀的觀測故障報警信息。
8.一種利用權(quán)利要求1-7之一所述的基于3D信息的故障自動識別檢測系統(tǒng)的檢測方法，其特征是：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)前過車與標準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。
【專利摘要】基于3D信息的故障自動識別檢測系統(tǒng)及檢測方法。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。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（1），所述的3D信息獲取單元與車型與車號識別單元（2）連接，所述的車型和車號識別單元與3D信息檢索單元（3）連接，所述的3D信息檢索單元與3D信息配準單元（4）連接，所述的3D信息配準單元與3D信息故障自動識別單元（5）連接，所述的3D信息故障自動識別單元與報警單元（6）連接，所述的報警單元與入庫單元（7）連接。本發(fā)明應(yīng)用于交通運輸。
【IPC分類】G06K9-00, G06K9-46
【公開號】CN104809427
【申請?zhí)枴緾N201410847125
【發(fā)明人】朱金良
【申請人】朱金良
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2014年12月31日