钢轨激光淬火质量智能检测系统研究
发布时间：2022-01-15 19:51
我国铁路运输的快速发展对钢轨养护修复技术提出了巨大挑战,而激光淬火技术可以对钢轨表面进行强化,延长铁路使用寿命,提高铁路运行安全性。为了促进钢轨激光淬火技术的工业化应用,本课题组设计了一套集测量、加工、检测于一体的钢轨激光飞行淬火加工设备,本文主要对其中的钢轨激光淬火质量智能检测系统进行重点研究。具体内容如下:（1）设计搭建了钢轨激光淬火质量智能检测系统。在硬件方面,基于钢轨表面激光淬火区域特征,对机器视觉检测系统的照明光源、相机、镜头进行了选型与设计。在软件方面,采用Visual Studio 2010和MFC框架进行软件界面开发,基于维视CCD相机SDK开发包和OpenCV视觉库,设计图像算法,构建了针对钢轨激光淬火图像智能检测的软件结构。（2）深入研究了钢轨表面淬火图像预处理算法。首先对钢轨淬火图像进行区域定位与灰度化处理,有效去除图像中非钢轨区域,以提升处理速度;接着分析比较均值滤波、高斯滤波、中值滤波这三种滤波算法,选择5×5中值滤波模板达到“保边去噪”效果;再使用直方图均衡化方法增强图像明暗对比度;然后采用邻域大小为31×31的局部均值自适应阈值法,实现钢轨背景区域与淬火斑...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
国外综合检测列车[28]
2006 年英国路网公司制造的“NMT”综合检测列车等，主要完成铁路轨道、钢态、信号系统、电网通信等方面的检查与监测[28]。因此，视觉检测系统是整个检车中不可或缺的部分。(a) 日本 East-i 综合检测列车 (b) IRIS320 综合检测列车图 1-1 国外综合检测列车[28]我国铁道科学研究院在轨道检测列车这一领域不懈努力，于 2008 年研制成50 km/h 速度等级的 0 号高速综合检测列车，并于 2010 年下线使用 350 km/h 速级的 CRH380A-001 高速综合检测列车，实现了轨道、弓网、通信等多信息融合检测，使得我国铁路综合检测技术开始迈入国际一流水平[29]。
科 技 大 学 硕 士 学 位光谱图像差分方法采集图像，通过图像处纹或断裂等缺陷[30]。2007 年，美国 Ensco 连接件检测车载系统，如图 1-3 所示，安装轨图像，实时检测图像中钢轨连接件处的疲精确的钢轨安全检测报告[31]。2009 年，佛钢轨轨距在线测量系统，利用工业测距扫描于相关性原理和马赫滤波器的缺陷检测方法[32]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢轨表面宽带激光淬火工艺及其疲劳磨损性能[J]. 杨志翔,王爱华,熊大辉,张琨,罗小华. 中国机械工程. 2019(03)
[2]管道焊口间隙量与错边量的激光视觉检测[J]. 张鹏贤,韦志成,刘志辉. 焊接学报. 2018(11)
[3]激光离散淬火对轮轨材料磨损与损伤性能的影响[J]. 曹熙,王文健,刘启跃,朱旻昊. 中国表面工程. 2016(05)
[4]铁路钢轨缺陷伤损巡检与监测技术综述[J]. 田贵云,高斌,高运来,王平,王海涛,石永生. 仪器仪表学报. 2016(08)
[5]基于钢轨图像频域特征的钢轨波磨检测方法[J]. 李清勇,章华燕,任盛伟,戴鹏,李唯一. 中国铁道科学. 2016(01)
[6]基于opencv的单目视觉测量系统的研究[J]. 马晓东,蒋明,柯善浩,曾晓雁,胡乾午. 计算机测量与控制. 2015(12)
[7]基于机器视觉的钢轨缺陷检测方法综述[J]. 龙珍,唐曼玲,李静静. 电子技术与软件工程. 2015(12)
[8]高速综合检测列车综述[J]. 仲崇成,李恒奎,李鹏,曹源,张玉琢. 中国铁路. 2013(06)
[9]一种基于LED和线激光的钢轨表面缺陷检测系统[J]. 张朝勇,苏真伟,乔丽,陈谋钦. 科学技术与工程. 2012(36)
[10]激光淬火对重载轮轨磨损与损伤性能的影响[J]. 王文健,刘吉华,郭俊,刘启跃. 材料科学与工艺. 2012(06)
博士论文
[1]钢材表面激光强化技术及应用研究[D]. 屈岳波.钢铁研究总院 2015
硕士论文
[1]基于机器视觉的钢轨表面缺陷检测技术研究[D]. 王时丽.西南科技大学 2016
[2]基于OpenCV视觉测量的智能激光飞行加工软件设计[D]. 马晓东.华中科技大学 2016
[3]钢轨擦伤检测算法研究[D]. 章华燕.北京交通大学 2016
[4]激光淬火与熔覆对重载轮轨材料磨损与损伤性能影响[D]. 郭火明.西南交通大学 2014
[5]轨道缺陷自动检测系统的图像处理技术研究[D]. 吴梦.西南交通大学 2013
[6]基于机器视觉的钢轨表面缺陷检测技术研究[D]. 胡玉.湖南大学 2013
[7]基于计算机视觉的铁轨表面缺陷检测技术研究[D]. 甄理.南京航空航天大学 2012
[8]钢轨表面缺陷识别系统的设计与研究[D]. 孟佳.西南交通大学 2005
本文编号：3591225
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
国外综合检测列车[28]
2006 年英国路网公司制造的“NMT”综合检测列车等，主要完成铁路轨道、钢态、信号系统、电网通信等方面的检查与监测[28]。因此，视觉检测系统是整个检车中不可或缺的部分。(a) 日本 East-i 综合检测列车 (b) IRIS320 综合检测列车图 1-1 国外综合检测列车[28]我国铁道科学研究院在轨道检测列车这一领域不懈努力，于 2008 年研制成50 km/h 速度等级的 0 号高速综合检测列车，并于 2010 年下线使用 350 km/h 速级的 CRH380A-001 高速综合检测列车，实现了轨道、弓网、通信等多信息融合检测，使得我国铁路综合检测技术开始迈入国际一流水平[29]。
科 技 大 学 硕 士 学 位光谱图像差分方法采集图像，通过图像处纹或断裂等缺陷[30]。2007 年，美国 Ensco 连接件检测车载系统，如图 1-3 所示，安装轨图像，实时检测图像中钢轨连接件处的疲精确的钢轨安全检测报告[31]。2009 年，佛钢轨轨距在线测量系统，利用工业测距扫描于相关性原理和马赫滤波器的缺陷检测方法[32]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢轨表面宽带激光淬火工艺及其疲劳磨损性能[J]. 杨志翔,王爱华,熊大辉,张琨,罗小华. 中国机械工程. 2019(03)
[2]管道焊口间隙量与错边量的激光视觉检测[J]. 张鹏贤,韦志成,刘志辉. 焊接学报. 2018(11)
[3]激光离散淬火对轮轨材料磨损与损伤性能的影响[J]. 曹熙,王文健,刘启跃,朱旻昊. 中国表面工程. 2016(05)
[4]铁路钢轨缺陷伤损巡检与监测技术综述[J]. 田贵云,高斌,高运来,王平,王海涛,石永生. 仪器仪表学报. 2016(08)
[5]基于钢轨图像频域特征的钢轨波磨检测方法[J]. 李清勇,章华燕,任盛伟,戴鹏,李唯一. 中国铁道科学. 2016(01)
[6]基于opencv的单目视觉测量系统的研究[J]. 马晓东,蒋明,柯善浩,曾晓雁,胡乾午. 计算机测量与控制. 2015(12)
[7]基于机器视觉的钢轨缺陷检测方法综述[J]. 龙珍,唐曼玲,李静静. 电子技术与软件工程. 2015(12)
[8]高速综合检测列车综述[J]. 仲崇成,李恒奎,李鹏,曹源,张玉琢. 中国铁路. 2013(06)
[9]一种基于LED和线激光的钢轨表面缺陷检测系统[J]. 张朝勇,苏真伟,乔丽,陈谋钦. 科学技术与工程. 2012(36)
[10]激光淬火对重载轮轨磨损与损伤性能的影响[J]. 王文健,刘吉华,郭俊,刘启跃. 材料科学与工艺. 2012(06)
博士论文
[1]钢材表面激光强化技术及应用研究[D]. 屈岳波.钢铁研究总院 2015
硕士论文
[1]基于机器视觉的钢轨表面缺陷检测技术研究[D]. 王时丽.西南科技大学 2016
[2]基于OpenCV视觉测量的智能激光飞行加工软件设计[D]. 马晓东.华中科技大学 2016
[3]钢轨擦伤检测算法研究[D]. 章华燕.北京交通大学 2016
[4]激光淬火与熔覆对重载轮轨材料磨损与损伤性能影响[D]. 郭火明.西南交通大学 2014
[5]轨道缺陷自动检测系统的图像处理技术研究[D]. 吴梦.西南交通大学 2013
[6]基于机器视觉的钢轨表面缺陷检测技术研究[D]. 胡玉.湖南大学 2013
[7]基于计算机视觉的铁轨表面缺陷检测技术研究[D]. 甄理.南京航空航天大学 2012
[8]钢轨表面缺陷识别系统的设计与研究[D]. 孟佳.西南交通大学 2005
本文编号：3591225
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