本發(fā)明屬于軌道扣件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于計(jì)算機(jī)圖像與視覺(jué)識(shí)別的軌道扣件檢測(cè)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

在既有鐵路、客運(yùn)專線、高速鐵路以及地鐵線路日常維護(hù)管理中，目前是采用下述兩種方法進(jìn)行檢測(cè)：

1、大量的巡道工人沿線目視巡查。

2、巡道車上裝有視頻采集系統(tǒng),采集到視頻圖像,通過(guò)目視此視頻檢測(cè)線路及扣件問(wèn)題。

這兩種方式導(dǎo)致效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，無(wú)法及時(shí)了解軌道各部件的狀態(tài)。軌道狀態(tài)檢測(cè)作為保障列車安全的重要手段，上述缺陷必然會(huì)成為一個(gè)急待解決的薄弱環(huán)節(jié)問(wèn)題。

另外在巡道車上往往會(huì)設(shè)置著接收視頻數(shù)據(jù)的現(xiàn)場(chǎng)的終端電腦，伴隨著無(wú)線傳輸技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在的現(xiàn)場(chǎng)的終端電腦往往會(huì)通過(guò)WIFI模塊來(lái)經(jīng)過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)同維護(hù)人員所在地的局域網(wǎng)相連接，該局域網(wǎng)內(nèi)設(shè)置有同維護(hù)人員一一對(duì)應(yīng)的若干監(jiān)控電腦終端，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控人員通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的終端電腦把接收到的視頻或其他信息通過(guò)WIFI模塊發(fā)送到監(jiān)控電腦終端來(lái)同維護(hù)人員實(shí)現(xiàn)互動(dòng)，在現(xiàn)有的這種監(jiān)控體系下，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控人員發(fā)送信息來(lái)給維護(hù)人員的監(jiān)控電腦終端包括統(tǒng)一方式：即在局域網(wǎng)中帶入統(tǒng)一的服務(wù)器，這樣由服務(wù)器集中依次地給出消息發(fā)送到監(jiān)控電腦終端去處理。

而統(tǒng)一方式的問(wèn)題在于：

加了統(tǒng)一的服務(wù)器，這樣由服務(wù)器集中依次地給出消息所要發(fā)送到的監(jiān)控電腦終端去處理，由此固然利于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控人員掌握并容易辨識(shí)，問(wèn)題卻在于在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控人員交互信息之際，無(wú)法把此消息發(fā)送到此前持續(xù)同現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控人員相聯(lián)系的維護(hù)人員所用的監(jiān)控電腦終端中進(jìn)行處理，使得消息處理無(wú)法形成連貫性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的提供一種基于計(jì)算機(jī)圖像與視覺(jué)識(shí)別的軌道扣件的檢測(cè)方法，對(duì)于硬件系統(tǒng)所采集的圖像數(shù)據(jù)，采用數(shù)字圖像處理技術(shù)進(jìn)行分析和處理，著重研究開(kāi)發(fā)了軌道圖像目標(biāo)區(qū)域提取、鋼軌表面缺陷識(shí)別及分類、扣件特征識(shí)別等關(guān)鍵技術(shù)，最后根據(jù)處理結(jié)果得出軌道部件的各種缺陷問(wèn)題，并將其報(bào)告給鐵路工作人員進(jìn)行維護(hù)參考,同時(shí)還解決了使得消息處理無(wú)法形成連貫性的問(wèn)題。

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種基于計(jì)算機(jī)圖像與視覺(jué)識(shí)別的軌道扣件的檢測(cè)方法的解決方案，具體如下：

一種基于計(jì)算機(jī)圖像與視覺(jué)識(shí)別的軌道扣件的檢測(cè)方法，首先搭建軌道部件的圖像檢測(cè)系統(tǒng)，所述的軌道部件的圖像檢測(cè)系統(tǒng)包括設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)用作上位機(jī)的計(jì)算機(jī)，所述的上位機(jī)中設(shè)置有WIFI模塊和模塊化的軟件系統(tǒng)，所述的軟件系統(tǒng)包括圖像定位采集系統(tǒng)、圖像分析與處理系統(tǒng)、圖像識(shí)別系統(tǒng)、圖像數(shù)據(jù)庫(kù)管理及瀏覽系統(tǒng)、轉(zhuǎn)發(fā)模塊，所述的WIFI模塊經(jīng)過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)同維護(hù)人員所在地與該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相連接的若干監(jiān)控電腦終端和服務(wù)器相連接，在檢測(cè)軌道扣件時(shí)，通過(guò)圖像定位采集系統(tǒng)、圖像分析與處理系統(tǒng)、圖像識(shí)別系統(tǒng)來(lái)獲取檢測(cè)結(jié)果，也就是圖像定位采集系統(tǒng)通過(guò)軟件程序控制硬件系統(tǒng)對(duì)軌道圖像的采集，并記錄小車行走的里程和缺陷位置這樣的信息；圖像處理系統(tǒng)對(duì)采集來(lái)的軌道圖像進(jìn)行預(yù)處理和目標(biāo)區(qū)域的提取，為后續(xù)的缺陷檢測(cè)奠定基礎(chǔ)；圖像識(shí)別系統(tǒng)將軌道各區(qū)域的各類缺陷識(shí)別出來(lái)，并確定其位置、大小，同時(shí)將各類缺陷進(jìn)行分類，指出軌道缺陷類型；而圖像數(shù)據(jù)管理及瀏覽系統(tǒng)以圖形化的友好界面形式將檢測(cè)結(jié)果展示給現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控人員，以此為鐵路檢測(cè)部門提供信息；另外當(dāng)需要把檢測(cè)結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)到監(jiān)控電腦終端時(shí)，步驟如下：

步驟1：得到上位機(jī)的MAC地址或上位機(jī)的ID；

步驟2：確定是不是存在跟通過(guò)轉(zhuǎn)發(fā)模塊發(fā)送檢測(cè)結(jié)果來(lái)的上位機(jī)的MAC地址或上位機(jī)的ID相應(yīng)的監(jiān)控電腦終端的MAC地址或監(jiān)控電腦終端的ID；

步驟3：倘若存在相應(yīng)的監(jiān)控電腦終端的MAC地址或監(jiān)控電腦終端的ID，就把所述的上位機(jī)同相應(yīng)的監(jiān)控電腦終端建立鏈接進(jìn)行消息傳送；

步驟4：倘若不存在相應(yīng)的監(jiān)控電腦終端的MAC地址或監(jiān)控電腦終端的ID，就把所述的上位機(jī)同擇取的未被其他信息占用并被維護(hù)人員所處理的監(jiān)控電腦終端建立鏈接進(jìn)行消息傳送。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：經(jīng)由事先在服務(wù)器內(nèi)構(gòu)造上位機(jī)的MAC地址或上位機(jī)的ID一對(duì)一映射的監(jiān)控電腦終端的MAC地址或監(jiān)控電腦終端的ID的映射表，就能夠檢索到以前的曾經(jīng)進(jìn)行過(guò)消息傳送的連接或鏈接，這樣就能在上位機(jī)傳送檢測(cè)結(jié)果這樣的消息時(shí)，能夠準(zhǔn)確地把現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控人員的消息定位到相應(yīng)的維護(hù)人員了，進(jìn)而改善監(jiān)控的針對(duì)性還能加強(qiáng)監(jiān)控處理速度。

附圖說(shuō)明

圖1是軌道部件的圖像檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)發(fā)明內(nèi)容作進(jìn)一步說(shuō)明：

參照?qǐng)D1所示，基于計(jì)算機(jī)圖像與視覺(jué)識(shí)別的軌道扣件的檢測(cè)方法，首先搭建軌道部件的圖像檢測(cè)系統(tǒng)，所述的軌道部件的圖像檢測(cè)系統(tǒng)包括設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)用作上位機(jī)的計(jì)算機(jī)，所述的上位機(jī)中設(shè)置有WIFI模塊和模塊化的軟件系統(tǒng)，所述的軟件系統(tǒng)包括圖像定位采集系統(tǒng)、圖像分析與處理系統(tǒng)、圖像識(shí)別系統(tǒng)、圖像數(shù)據(jù)庫(kù)管理及瀏覽系統(tǒng)、轉(zhuǎn)發(fā)模塊，所述的WIFI模塊經(jīng)過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)同維護(hù)人員所在地與該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相連接的若干監(jiān)控電腦終端和服務(wù)器相連接，在檢測(cè)軌道扣件時(shí)，通過(guò)圖像定位采集系統(tǒng)、圖像分析與處理系統(tǒng)、圖像識(shí)別系統(tǒng)來(lái)獲取檢測(cè)結(jié)果，也就是圖像定位采集系統(tǒng)通過(guò)軟件程序控制硬件系統(tǒng)對(duì)軌道圖像的采集，并記錄小車行走的里程和缺陷位置這樣的信息；圖像處理系統(tǒng)對(duì)采集來(lái)的軌道圖像進(jìn)行預(yù)處理和目標(biāo)區(qū)域的提取，為后續(xù)的缺陷檢測(cè)奠定基礎(chǔ)；圖像識(shí)別系統(tǒng)將軌道各區(qū)域的各類缺陷識(shí)別出來(lái)，并確定其位置、大小，同時(shí)將各類缺陷進(jìn)行分類，指出軌道缺陷類型；而圖像數(shù)據(jù)管理及瀏覽系統(tǒng)以圖形化的友好界面形式將檢測(cè)結(jié)果展示給現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控人員，以此為鐵路檢測(cè)部門提供信息；另外當(dāng)需要把檢測(cè)結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)到監(jiān)控電腦終端時(shí)，步驟如下：

步驟1：得到上位機(jī)的MAC地址或上位機(jī)的ID：所述的得到上位機(jī)的MAC地址或上位機(jī)的ID的方式為經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控人員通過(guò)上位機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)模塊通過(guò)WIFI模塊來(lái)同服務(wù)器建立鏈接，也能夠?yàn)橥ㄟ^(guò)上位機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)模塊來(lái)把上位機(jī)的MAC地址或上位機(jī)的ID封裝在握手包內(nèi)建立握手連接，由此能夠憑借建立鏈接或者握手連接來(lái)得到上位機(jī)的MAC地址或上位機(jī)的ID；

步驟2：確定是不是存在跟通過(guò)轉(zhuǎn)發(fā)模塊發(fā)送檢測(cè)結(jié)果來(lái)的上位機(jī)的MAC地址或上位機(jī)的ID相應(yīng)的監(jiān)控電腦終端的MAC地址或監(jiān)控電腦終端的ID：也就是于事先設(shè)置在服務(wù)器中的相應(yīng)的映射表內(nèi)檢索發(fā)送檢測(cè)結(jié)果的上位機(jī)的MAC地址或上位機(jī)的ID相應(yīng)的監(jiān)控電腦終端的MAC地址或監(jiān)控電腦終端的ID，所述的的監(jiān)控電腦終端的MAC地址或監(jiān)控電腦終端的ID也就是對(duì)應(yīng)的維護(hù)人員所用的監(jiān)控電腦終端的索引；

步驟3：倘若存在相應(yīng)的監(jiān)控電腦終端的MAC地址或監(jiān)控電腦終端的ID，就把所述的上位機(jī)同相應(yīng)的監(jiān)控電腦終端建立鏈接進(jìn)行消息傳送；

步驟4：倘若不存在相應(yīng)的監(jiān)控電腦終端的MAC地址或監(jiān)控電腦終端的ID，就把所述的上位機(jī)同擇取的未被其他信息占用并被維護(hù)人員所處理的監(jiān)控電腦終端建立鏈接進(jìn)行消息傳送。在執(zhí)行步驟1到步驟4之前事先在服務(wù)器內(nèi)構(gòu)造上位機(jī)的MAC地址或上位機(jī)的ID一對(duì)一映射的監(jiān)控電腦終端的MAC地址或監(jiān)控電腦終端的ID的映射表，該映射表能夠憑借以前的進(jìn)行消息傳送的來(lái)構(gòu)造，也能夠是按照調(diào)度安排來(lái)構(gòu)造的；所述的上位機(jī)的MAC地址或上位機(jī)的ID相應(yīng)的監(jiān)控電腦終端的MAC地址或監(jiān)控電腦終端的ID能夠?yàn)榻?jīng)過(guò)以前的進(jìn)行消息傳送的監(jiān)控電腦終端的MAC地址或監(jiān)控電腦終端的ID，也能夠?yàn)榘凑照{(diào)度安排來(lái)的。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：經(jīng)由事先在服務(wù)器內(nèi)構(gòu)造上位機(jī)的MAC地址或上位機(jī)的ID一對(duì)一映射的監(jiān)控電腦終端的MAC地址或監(jiān)控電腦終端的ID的映射表，就能夠檢索到以前的曾經(jīng)進(jìn)行過(guò)消息傳送的連接或鏈接，這樣就能在上位機(jī)傳送檢測(cè)結(jié)果這樣的消息時(shí)，能夠準(zhǔn)確地把現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控人員的消息定位到相應(yīng)的維護(hù)人員了，進(jìn)而改善監(jiān)控的針對(duì)性還能加強(qiáng)監(jiān)控處理速度。采用數(shù)字圖像處理技術(shù)進(jìn)行分析和處理，著重研究開(kāi)發(fā)了軌道圖像目標(biāo)區(qū)域提取、鋼軌表面缺陷識(shí)別及分類、扣件特征識(shí)別等關(guān)鍵技術(shù)，最后根據(jù)處理結(jié)果得出軌道部件的各種缺陷問(wèn)題，并將其報(bào)告給鐵路工作人員進(jìn)行維護(hù)參考,同時(shí)還解決了使得消息處理無(wú)法形成連貫性。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)，在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單的修改、等同替換與改進(jìn)等，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。