【《轨道缺陷检测技术的国内外研究现状文献综述》1400字】

轨道缺陷检测技术的国内外研究现状文献综述1.1轨道缺陷检测技术国外研究现状中佛罗里达大学研发设计了安装在铁路机车上的轨道检测系统。硬件部分主要包括CCD高速线性扫描相机、光源、光电编码器和激光扫描仪高。轨道两侧的光源为系统提供合适的照明环境，CCD高速线扫描相机在光电编码器输出脉冲的控制下对轨道进行图像采集，并使用两个SICKLMS400激光扫描仪对检测轨道磨损和轮廓。检测系统示意图如下图所示伊利诺斯大学研制出了用于采初步集低密度轨道数据的视频跟踪小车。该小车由两种图像采集模式，一是相机位于铁路两侧，主要用于检测轨道连接器缺失和枕木的裂纹、疤痕。另一种是相机位于铁轨的正上方主要用来检测轨道扣件的缺失。两种模式如图所示，这种检测方法对枕木缺陷和扣件缺失有很好的效果，但是不能检测轨道表面的缺陷。1.2轨道缺陷检测技术国内研究现状长安大学谢昊原同学提出了以高速铁路轨道检测车为依托，以双目立体摄影技术为基础，基于双线阵相机的高铁CPⅢ自动检测技术。如图所示CPⅢ控制网能够为轨道的铺设和运营提供控制基准，是高铁线路测量最基本的控制网。检测系统主要包括了精度为1mm的CPⅢ控制点的自动识别和测量技术和双目线性相机标定技术。系统的硬件部分主要是两台线性CCD相机、工控机、图像采集卡、光电编码器。软件部分利用OpenCV和VisualStudio2008进行编程开发，能够实现高速铁路轨道图像的采集、存储、处理、分析、显示标定和数据交互等功能。其中标定功能是通过lstOpt软件对CCD相机采集到的图像进行迭代求解的方法实现的。上海铁大电信科技股份有限公司研究与发展中心的张雯柏等搭建了基于OpenCV的嵌入式轨道检测小车图像采集处理系统。系统处理核心选用Linux平台。嵌入式系统选用方便安装并具有长期稳定性、高性价比的、代码执行效率高的嵌入式ARM微处理器。硬件部分主要包括S3C2240电路、SDRAM、NANDFlash存储器、串口通信电路。通过光电编码器输出的脉冲信号控制CCD相机对轨道进行图像信息采集。整个图像信息采集和分析系统采用模块化编程思想，每个功能由相对应的模块独立完成。摄像机采集功能的具体方式如下图所示北京交通大学设计了基于机器视觉的轨道表面缺陷检测系统。系统主要有两大功能模块组成，分别是图像信息采集系统和嵌入式图像处理系统。图像信息采集系统由CCD线性相机、光源控制器、线光源组成。线光源给高铁轨道提供合适的照明环境，CCD相机对轨道进行图像采集后把采集到的轨道表面图片传输给嵌入式系统进行下一步的处理。还设计了区域提取算法和基于中值滤波的动态阈值分割算法，将采集到的轨道图像去除复杂的背景，方便进行轨道表面缺陷的检测。并通过对高铁轨道裂纹和掉块两种常见的表面缺陷的实验验证了代码的可行性。中国铁道科学研究院研制出了能够实现时速160km/h条件下对轨道表面缺陷、扣件状态、轨枕进行动态检查的轨道状态巡检系统，该系统采用了模式识别技术和机器视觉测量方法。该系统采用六个CCD相机对高铁轨道图像进行采集，每个相机配备稳定的光源，为图像的采集提供合适的照明环境。系统配备了图像预处理子系统和图像存储子系统，能够实现高铁轨道图像的集、预处理、轨道表面缺陷的识别、定位和报表输出等功能。下图分别是轨道状态巡检系统的结构图和实物图。综上所述，国外轨检车以大型轨道检测列车为主，也有小型便携式手推轨道检测车。国内轨道检测车虽然起步较晚，但在大型轨检车方便已经追上国际先进水平。便携式轨检车也正蓬勃发展。在轨道检测技术上，国内外都从传统的目测法升级为无损检测技术，但都存