(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211156868.1 (22)申请日 2022.09.22 (71)申请人 广东工业大 学 地址 510006 广东省广州市番禺区小谷围 街道外环西路10 0号广东工业大 学 (72)发明人 唐文艳　马佳炜　吕文阁　马千里　 赵宇翔　 (74)专利代理 机构 深圳市创富知识产权代理有 限公司 4 4367 专利代理师 冯炜国 (51)Int.Cl. G01N 21/88(2006.01) G06T 7/00(2017.01) B61K 9/12(2006.01) (54)发明名称 一种基于激光振镜的轮对踏面擦伤实时检 测方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于激光振镜的轮对踏 面擦伤实时检测方法及系统， 该方法包括： 获取 待测图像并进行踏面擦伤预定位， 得到踏面缺陷 区域信息； 根据踏面缺陷区域信息进行振镜激光 扫描， 生成激光线效果图； 根据激光线的平顺程 度对激光效果图进行擦伤缺陷检测， 得到检测结 果。 该系统包括： 擦伤定位模组、 激光振镜检测模 组和分析模块。 通过使用本发明， 能够动态检测 轮对(包括高铁、 地铁等轨道交通)踏面擦伤缺 陷。 本发明作为一种基于激光振镜的轮对踏面擦 伤实时检测方法及系统， 可广泛应用于图像处理 领域。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 115468961 A 2022.12.13 CN 115468961 A 1.一种基于 激光振镜的轮对踏面擦伤实时检测方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 获取待测图像并进行 踏面擦伤预定位， 得到踏面 缺陷区域信息； 根据踏面 缺陷区域信息进行振镜 激光扫描， 生成激光线效果图； 根据激光线的平顺 程度对激光效果图进行擦伤缺陷检测， 得到检测结果。 2.根据权利要求1所述一种基于激光振镜的轮对踏面擦伤实时检测法， 其特征在于， 所 述获取待测图像并进行 踏面擦伤预定位， 得到踏面 缺陷区域信息这 一步骤， 其具体包括： 通过工业相机、 频闪光源与触发传感器 配合拍摄 轮对表面图像， 得到待测图像； 对待测图像进行 特征提取， 得到特 征信息； 根据特征信息进行 踏面擦伤预定位， 得到踏面 缺陷区域信息 。 3.根据权利要求2所述一种基于激光振镜的轮对踏面擦伤实时检测方法， 其特征在于， 所述通过工业相 机、 频闪光源与触发传感器配合拍摄轮对表面图像， 得到待测图像这一步 骤， 其具体包括： 基于触发传感器判断到车轮经过， 控制频闪光源打光至轮对踏面上并基于第 一工业相 机拍摄轮对表面图像， 得到待测图像； 所述触发控制器、 频闪光源和第一工业相机的数量比为1:2:2； 所述第一工业相机布置在频闪光源外侧， 所述触发传感器布置在两频闪光源的对称轴 上。 4.根据权利要求3所述一种基于激光振镜的轮对踏面擦伤实时检测方法， 其特征在于， 所述根据踏面 缺陷区域信息进行振镜 激光扫描， 生成激光线效果图这 一步骤， 其具体包括： 根据踏面 缺陷区域信息确定检测区域； 基于激光振镜对检测区域进行扫描并通过第 二工业相机拍照 生成特征曲线， 得到激光 线效果图； 所述振镜激光光中心轴与第 二工业相机光轴 存在第一夹角， 所述振镜激光光中心轴与 第二工业相机光轴两轴形成的平面与轨道 平面存在第二夹角。 5.根据权利要求4所述一种基于激光振镜的轮对踏面擦伤实时检测方法， 其特征在于， 所述第一夹角为6 0°， 所述第二夹角为 45°。 6.根据权利要求4所述一种基于激光振镜的轮对踏面擦伤实时检测方法， 其特征在于， 所述根据激光线的平顺程度对激光效果图进行擦伤缺陷检测， 得到检测结果这一步骤， 其 具体包括： 对激光效果图中的特 征曲线进行分析； 判断到特 征曲线平 滑且连续， 将对应区域的可疑擦伤判断为干扰； 判断到曲线有明显突变、 断层或不连续， 将对应区域的可疑擦伤判断为擦伤缺陷； 得到 检测结果。 7.根据权利要求4所述一种基于激光振镜的轮对踏面擦伤实时检测方法， 其特征在于， 所述根据踏面缺陷区域信息进行振镜激光扫描， 生成激光线效果图这一步骤之前， 还包括 标定步骤， 具体为： 给定已知偏转数据， 测量不同电压下光斑坐标轴轴位置变化量， 并结合Z轴方向计算振 镜在不同电压下实际的偏转角， 完成振镜偏转的线性度标定； 基于张正友方法完成相机内参数矩阵标定；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115468961 A 2将标靶设置在不同位置， 分别标定 辅助坐标系与相机坐标系之间的外参矩阵。 8.一种基于 激光振镜的轮对踏面擦伤实时检测系统， 其特 征在于， 包括： 擦伤定位模组， 用于获取待测图像并进行 踏面擦伤预定位， 得到踏面 缺陷区域信息； 激光振镜检测模组， 用于根据踏面缺陷区域信息进行振镜激光扫描， 生成激光线效果 图； 分析模块， 用于根据激光线的平顺程度对激光效果图进行擦伤缺陷检测， 得到检测结 果。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115468961 A 3