一種機(jī)車螺絲松動自動檢測設(shè)備及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)車螺絲松動檢測，特別涉及一種機(jī)車螺絲松動自動檢測設(shè)備及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵路運輸是國民經(jīng)濟(jì)的大動脈，它承擔(dān)了我國旅客周轉(zhuǎn)量的60%和貨物周轉(zhuǎn)量的70%以上。伴隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，在國家的大力推動下，近年來我國鐵路建設(shè)一直保持著快速發(fā)展，給社會出行帶來了極大便利。與此同時，鐵路安全問題也備受重視，它與人民、國家的生命財產(chǎn)安全息息相關(guān)，成為鐵路發(fā)展的頭等大事。在保障鐵路安全運行的檢查維護(hù)措施中，機(jī)車螺絲松動檢查是其中關(guān)鍵一項，任何一顆螺絲的松動都可能會造成嚴(yán)重的交通事故，帶來巨大的人員傷亡和財產(chǎn)損失。
[0003]目前機(jī)車螺絲松動檢查主要采用錘檢和目測的方法。錘檢法是指利用檢查錘敲擊或拔觸，根據(jù)螺絲發(fā)出的聲音或撥動的手感判斷螺絲是否松緩；目測法是指通過觀察每顆螺絲釘上的防松動標(biāo)線是否對齊判斷螺絲是否松動。這些檢測方法雖然使用普遍，但是主要依靠人工經(jīng)驗完成，不確定性因素較多，存在較大的漏檢誤檢風(fēng)險，影響鐵路安全運行。在此背景下，發(fā)明一種更具科學(xué)性和智能化的檢測方法具有很大的必要性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的是:提供一種機(jī)車螺絲松動自動檢測設(shè)備及方法，旨在解決機(jī)車螺絲松動檢測基本依靠人工經(jīng)驗完成的傳統(tǒng)方法存在的不可靠性高，漏檢誤檢風(fēng)險高等問題，提高機(jī)車螺絲松動檢測的科學(xué)性和智能化，通過本地檢測和后臺傳輸?shù)穆?lián)動，可以建立機(jī)車零件安全管理系統(tǒng)，提高安全管理效率，降低因機(jī)車故障導(dǎo)致鐵路運輸事故發(fā)生的風(fēng)險，為鐵路安全運行提供保障。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種機(jī)車螺絲松動自動檢測設(shè)備，包括DSP處理器及分別與其連接的攝像頭、聲音預(yù)警器、GPRS天線和SD儲存卡，其中:
攝像頭，用于采集螺絲的防松動標(biāo)線圖像和對應(yīng)的數(shù)字標(biāo)識圖像，并發(fā)送到DSP處理器;
DSP處理器，用于識別攝像頭采集到的防松動標(biāo)線圖像，判斷螺絲是否松動，根據(jù)每個螺絲對應(yīng)的數(shù)字標(biāo)識圖像，識別螺絲編號，并控制上述信息的傳輸與本地儲存；
聲音預(yù)警器，在DSP處理器無法識別或識別出標(biāo)線錯位時，發(fā)出持續(xù)的預(yù)警聲，提醒工作人員調(diào)整設(shè)備位置對準(zhǔn)標(biāo)線或?qū)⑺蓜拥穆萁z擰緊；在識別出標(biāo)線對齊后，發(fā)出確認(rèn)的提示聲，表示該螺絲狀態(tài)完好；
GPRS天線，將攝像頭采集到的標(biāo)線圖片及處理器的松動判斷信息和對應(yīng)的螺絲編號傳輸?shù)胶笈_管理系統(tǒng)；
SD儲存卡，將攝像頭采集到的標(biāo)線圖片及處理器的松動判斷信息和對應(yīng)的螺絲編號等信息進(jìn)行本地存儲，便于后期取證調(diào)用。
[0006]優(yōu)選的，所述機(jī)車螺絲松動自動檢測設(shè)備裝配在一手電筒上，其中攝像頭置于手電筒燈座位置，DSP處理器、聲音預(yù)警器、GPRS天線和SD儲存卡置于手電筒的筒體內(nèi)部。
[0007]優(yōu)選的，所述攝像頭上連接有自動檢測按鈕，所述自動檢測按鈕與手電筒的照明開關(guān)按鈕分開。
[0008]優(yōu)選的，每個螺絲設(shè)置的數(shù)字標(biāo)識，通過圓形圖案及其內(nèi)部的數(shù)字、橫杠的組合設(shè)計，數(shù)字在上、橫杠在下表示正確的數(shù)字讀取方向。
[0009]優(yōu)選的，所述DSP處理器通過圖像識別算法對螺絲防松動標(biāo)線進(jìn)行識別，通過標(biāo)線的連續(xù)性判斷螺絲是否松動。
[0010]進(jìn)一步優(yōu)選的，DSP處理器利用梯度方向的圖像識別算法對數(shù)字編號進(jìn)行識別:在識別的圓形圖案內(nèi)部，通過水平投影和垂直投影對數(shù)字編號進(jìn)行分割，對分割后數(shù)字編號計算梯度方向向量，將該向量與數(shù)據(jù)庫中保存的0-9的梯度方向向量進(jìn)行距離計算，距離最小者對應(yīng)的數(shù)字即為識別結(jié)果。
[0011]一種機(jī)車螺絲松動自動檢測方法，包括以下步驟:
(1)工作人員按下自動檢測按鈕后，機(jī)車螺絲松動自動檢測設(shè)備系統(tǒng)開始工作；
(2)攝像頭開始采集螺絲上的防松動標(biāo)線圖像信息和對應(yīng)的數(shù)字標(biāo)識信息；
(3)DSP處理器對攝像頭采集的圖像進(jìn)行識別處理:1、識別防松動標(biāo)線是否錯位，判斷螺絲是否松動；2、根據(jù)圓形數(shù)字標(biāo)識內(nèi)橫杠的位置判斷該標(biāo)識圖像方向是否為正確的數(shù)字讀取方向，根據(jù)判斷結(jié)果對圖片進(jìn)行調(diào)整后，再利用梯度方向的識別算法識別數(shù)字編號，標(biāo)線識別和數(shù)字編號識別均完成后，系統(tǒng)發(fā)出“確認(rèn)完成”提示語音；
(4)在識別過程中，設(shè)備若發(fā)出持續(xù)的“滴滴”預(yù)警聲，表明設(shè)備可能出現(xiàn)因探測位置不準(zhǔn)確而識別不成功的情況或防松動標(biāo)線錯位、螺絲松動的情況，工作人員聽到預(yù)警聲后將調(diào)整設(shè)備探測位置或?qū)β萁z進(jìn)行檢查修復(fù)后，進(jìn)行再次識別檢測，直至設(shè)備檢測到標(biāo)線對齊和數(shù)字編號同時完成時，系統(tǒng)才進(jìn)行下一步操作；
(5)在設(shè)備識別出標(biāo)線對齊和編號數(shù)字后，DSP處理器控制GPRS天線將螺絲的標(biāo)線圖像和數(shù)字編號信息傳輸?shù)胶笈_管理系統(tǒng)，同時將以上信息儲存到本地SD儲存卡中，便于后期取證調(diào)用；
(6)后臺管理人員在接收到所有的螺絲檢查完成信息后確認(rèn)一次整體檢查工作完成，否則將根據(jù)編號對無反饋信息的螺絲進(jìn)行復(fù)查。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點是:
本發(fā)明提供的機(jī)車螺絲松動自動檢測設(shè)備及方法，通過本地檢測和網(wǎng)絡(luò)后臺聯(lián)動，利用圖像識別算法實現(xiàn)螺絲防松動標(biāo)線的狀態(tài)識別，從而判斷螺絲是否松動，配合對每個螺絲對應(yīng)的數(shù)字編號的識別，通過信息傳輸可以使后臺管理人員直觀清晰地了解每顆螺絲的松動狀態(tài)。其有益效果在于:
(1)解決目前機(jī)車螺絲松動檢測基本依靠人工經(jīng)驗完成的傳統(tǒng)方法存在的不可靠性高、漏檢誤檢風(fēng)險高等問題，提高機(jī)車螺絲松動檢測的科學(xué)性和智能化；
(2)通過本地檢測和后臺傳輸?shù)穆?lián)動，可以建立機(jī)車零件安全管理系統(tǒng)，提高安全管理效率，降低因機(jī)車故障導(dǎo)致鐵路運輸事故發(fā)生的風(fēng)險，為鐵路安全運行提供保障；
(3)該設(shè)備操作簡單、成本較低，可節(jié)省大量人力物力，減少機(jī)車管理成本。
【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
圖1為本發(fā)明所述的機(jī)車螺絲松動自動檢測設(shè)備的構(gòu)成原理圖；
圖2為本發(fā)明所述的機(jī)車螺絲松動自動檢測設(shè)備的電路原理圖；
圖3為本發(fā)明所述的螺絲數(shù)字編號標(biāo)識示意圖；
圖4為本發(fā)明所述的機(jī)車螺絲松動自動檢測方法的的工作流程圖；
圖5為本發(fā)明實施例利用梯度方向識別數(shù)字的流程圖；
圖6為本發(fā)明所述的8維判別向量生成方法示意圖。
【具體實施方式】
[0014]如圖1和2所示，本發(fā)明所揭示的機(jī)車螺絲松動自動檢測設(shè)備，包括DSP處理器及分別與其連接的攝像頭、聲音預(yù)警器、GPRS天線和SD儲存卡，所述機(jī)車螺絲松動自動檢測設(shè)備裝配在一手電筒上，其中攝像頭置于手電筒燈座位置，DSP處理器、聲音預(yù)警器、GPRS天線和SD儲存卡置于手電筒的筒體內(nèi)部，所述攝像頭上連接有自動檢測按鈕K2，所述自動檢測按鈕與手電筒的照明開關(guān)按鈕K1分開。具體的:
攝像頭，用于采集螺絲的防松動標(biāo)線圖像和對應(yīng)的數(shù)字標(biāo)識圖像，并發(fā)送到DSP處理器；如圖3所示，每個螺絲設(shè)置的數(shù)字標(biāo)識，通過圓形圖案及其內(nèi)部的數(shù)字、橫杠的組合設(shè)計，數(shù)字在上、橫杠在下表示正確的數(shù)字讀