基于实例分割的中低速磁浮接触轨紧固件松动识别

发布时间：2024-04-21 06:38

　　中低速磁浮是一种缓解城市交通压力的优质方案,其具备悬浮、导向和牵引三大功能,能够避免列车与走行轨之间的机械接触,降低车轨的维修成本。保证中低速磁浮列车的平稳受流是维持上述功能的前提。中低速磁浮列车的受流是通过受流靴与线路两侧的接触轨直接接触的方式,在长期的相互作用后,接触轨紧固件容易出现松动等故障,影响靴轨之间的正常受流。因此,需要对接触轨紧固件的状态进行有效地识别。现有的识别方法主要是人工巡检和技术人员查看图像的方式,这两种方法存在工作量大、效率低和准确率难以保证的问题。因此,接触轨紧固件松动识别的自动化势在必行。本文依据现有的长沙中低速磁浮接触轨成像装置拍摄的图像,提出了一种基于实例分割的紧固件松动识别方法,并完成了相应识别系统的设计与开发。论文的主要工作如下:首先,考虑到接触轨紧固件尺寸微小,先将其分布的区域从图中提出。本文对现有的目标检测算法进行深入研究,利用部分接触轨图像建立各类算法所需的样本库,根据初定位任务的特点选择基于回归的目标检测网络—YOLO v2,实现底座和连接板两处紧固件分布区域的定位。随后,本文采用实例分割网络Mask R-CNN,在定位后的两处关键区域图像中...

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 接触式紧固件松动检测研究现状
        1.2.2 基于图像的紧固件松动检测研究现状
    1.3 中低速磁浮接触轨及其成像装置介绍
    1.4 研究内容及结构安排
第2章 接触轨关键区域检测方法研究
    2.1 基于机器学习的检测定位
    2.2 基于卷积神经网络的目标检测
        2.2.1 卷积神经网络概述
        2.2.2 基于区域候选的目标检测
        2.2.3 基于回归的目标检测
    2.3接触轨关键区域定位实验
        2.3.1 样本库搭建
        2.3.2 实验及结果分析
    2.4 本章小结
第3章 紧固件状态识别
    3.1 紧固件松动状态简介
    3.2 紧固件分割
        3.2.1 实例分割网络结构
        3.2.2 实例分割网络训练
        3.2.3 紧固件实例分割
    3.3 紧固件松动识别
        3.3.1 底座螺栓连接松动识别
        3.3.2 连接板螺钉连接松动识别
    3.4 紧固件松动识别实验与分析
    3.5 本章小结
第4章 接触轨紧固件松动识别系统实现
    4.1 系统功能及总体设计
    4.2 系统模块说明
        4.2.1 接触轨关键图像提取模块
        4.2.2 紧固件松动识别模块
        4.2.3 界面显示与分析模块
    4.3 实际数据测试
    4.4 本章小结
总结与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文



本文编号：3960557