機車輪對踏面損傷檢測對于機車的安全運行有著重要意義�；诠怆娂夹g(shù)和數(shù)字圖像處理技術(shù)的機車輪對踏面損傷檢測系統(tǒng)能夠?qū)μっ孢M行非接觸式的在線檢測,兼具準(zhǔn)確性和高效性,因此具有廣闊的應(yīng)用前景。本文主要研究了基于條件生成對抗網(wǎng)絡(luò)的踏面損傷圖像生成技術(shù)和基于YOLOv2的踏面損傷檢測方法,并設(shè)計研發(fā)了一套機車輪對踏面損傷檢測系統(tǒng)。本文的主要工作包括以下幾個方面:（1）基于條件生成對抗網(wǎng)絡(luò)的踏面損傷圖像生成技術(shù)。采用殘差策略,利用恒等映射塊替代生成網(wǎng)絡(luò)中的下采樣層,改進了條件生成對抗網(wǎng)絡(luò)的生成網(wǎng)絡(luò)。同時,在生成網(wǎng)絡(luò)和辨別網(wǎng)絡(luò)各自損失函數(shù)約束下,使用梯度下降算法交替優(yōu)化生成及辨別網(wǎng)絡(luò)的卷積層參數(shù),訓(xùn)練得到收斂的生成模型。實驗結(jié)果表明,該生成模型能夠生成具有損傷紋理特征的踏面損傷圖像。（2）基于YOLOv2的踏面損傷圖像檢測技術(shù)。利用19層卷積層和5層最大池化層搭建了基于YOLOv2模型的踏面損傷檢測網(wǎng)絡(luò)。首先,利用K-Means++聚類算法,對人工標(biāo)注的踏面損傷進行分類,確定出踏面損傷的長寬比,作為檢測模型Anchor boxes的初始化尺寸。然后,在均方和誤差損失函數(shù)的約束下,對經(jīng)公開數(shù)據(jù)集訓(xùn)練得... 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

機車輪對圖像

雖然測量精度高，測量的參數(shù)也很全面，但是由于其需要機車單獨拆解下來，不僅檢測效率低，而且占據(jù)了大部分的檢修時應(yīng)自動化檢測的需要。研究人員們逐漸把目光轉(zhuǎn)向了動態(tài)檢測測法不需要機車處于靜止?fàn)顟B(tài)就能夠完成對輪對踏面損傷的檢測。減少了人工成本，減少了機車的檢修時間，還具備自動化和智保證高的檢測精度。測法過程中，機車輪對與鐵軌間碰撞發(fā)出的聲音通常是均勻有規(guī)則軌上行進過程中，會有特殊的輪對與鐵軌撞擊聲。憑借這種音一款裝置來檢測踏面損傷，在靠近鐵軌軌頭的一端，以特定角度m 處放置另一支話筒采集背景聲音，然后通過比對兩個音頻信號損傷的位置和大小[7]。差檢測法

圖 1. 3 超聲波檢測原理圖利用電磁超聲換能器（ElectromagneticAcousticTransduc是一種對車輪無損傷的檢測方法。該裝置如圖 1.3 所示聲發(fā)射探頭在輪對踏面表面激發(fā)表面波，另一個電磁超回波，直到檢測不到為止。當(dāng)踏面存在損傷時，超聲波收信號進行分析處理，可以判斷超聲回波是否正常，踏路設(shè)施安裝安全要求規(guī)范規(guī)定不能將探頭安裝到鐵軌凹的振動極有可能對裝置產(chǎn)生損壞，所以這種方法還沒有法圖 1. 4 振動加速度檢測法


本文編號：3136709