我國鐵路運輸?shù)目焖侔l(fā)展對鋼軌養(yǎng)護修復(fù)技術(shù)提出了巨大挑戰(zhàn),而激光淬火技術(shù)可以對鋼軌表面進行強化,延長鐵路使用壽命,提高鐵路運行安全性。為了促進鋼軌激光淬火技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用,本課題組設(shè)計了一套集測量、加工、檢測于一體的鋼軌激光飛行淬火加工設(shè)備,本文主要對其中的鋼軌激光淬火質(zhì)量智能檢測系統(tǒng)進行重點研究。具體內(nèi)容如下:（1）設(shè)計搭建了鋼軌激光淬火質(zhì)量智能檢測系統(tǒng)。在硬件方面,基于鋼軌表面激光淬火區(qū)域特征,對機器視覺檢測系統(tǒng)的照明光源、相機、鏡頭進行了選型與設(shè)計。在軟件方面,采用Visual Studio 2010和MFC框架進行軟件界面開發(fā),基于維視CCD相機SDK開發(fā)包和OpenCV視覺庫,設(shè)計圖像算法,構(gòu)建了針對鋼軌激光淬火圖像智能檢測的軟件結(jié)構(gòu)。（2）深入研究了鋼軌表面淬火圖像預(yù)處理算法。首先對鋼軌淬火圖像進行區(qū)域定位與灰度化處理,有效去除圖像中非鋼軌區(qū)域,以提升處理速度;接著分析比較均值濾波、高斯濾波、中值濾波這三種濾波算法,選擇5×5中值濾波模板達到“保邊去噪”效果;再使用直方圖均衡化方法增強圖像明暗對比度;然后采用鄰域大小為31×31的局部均值自適應(yīng)閾值法,實現(xiàn)鋼軌背景區(qū)域與淬火斑... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

國外綜合檢測列車[28]

2006 年英國路網(wǎng)公司制造的“NMT”綜合檢測列車等，主要完成鐵路軌道、鋼態(tài)、信號系統(tǒng)、電網(wǎng)通信等方面的檢查與監(jiān)測[28]。因此，視覺檢測系統(tǒng)是整個檢車中不可或缺的部分。(a) 日本 East-i 綜合檢測列車 (b) IRIS320 綜合檢測列車圖 1-1 國外綜合檢測列車[28]我國鐵道科學(xué)研究院在軌道檢測列車這一領(lǐng)域不懈努力，于 2008 年研制成50 km/h 速度等級的 0 號高速綜合檢測列車，并于 2010 年下線使用 350 km/h 速級的 CRH380A-001 高速綜合檢測列車，實現(xiàn)了軌道、弓網(wǎng)、通信等多信息融合檢測，使得我國鐵路綜合檢測技術(shù)開始邁入國際一流水平[29]。

科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位光譜圖像差分方法采集圖像，通過圖像處紋或斷裂等缺陷[30]。2007 年，美國 Ensco 連接件檢測車載系統(tǒng)，如圖 1-3 所示，安裝軌圖像，實時檢測圖像中鋼軌連接件處的疲精確的鋼軌安全檢測報告[31]。2009 年，佛鋼軌軌距在線測量系統(tǒng)，利用工業(yè)測距掃描于相關(guān)性原理和馬赫濾波器的缺陷檢測方法[32]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]鋼軌表面寬帶激光淬火工藝及其疲勞磨損性能[J]. 楊志翔,王愛華,熊大輝,張琨,羅小華.  中國機械工程. 2019(03)
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[3]激光離散淬火對輪軌材料磨損與損傷性能的影響[J]. 曹熙,王文健,劉啟躍,朱旻昊.  中國表面工程. 2016(05)
[4]鐵路鋼軌缺陷傷損巡檢與監(jiān)測技術(shù)綜述[J]. 田貴云,高斌,高運來,王平,王海濤,石永生.  儀器儀表學(xué)報. 2016(08)
[5]基于鋼軌圖像頻域特征的鋼軌波磨檢測方法[J]. 李清勇,章華燕,任盛偉,戴鵬,李唯一.  中國鐵道科學(xué). 2016(01)
[6]基于opencv的單目視覺測量系統(tǒng)的研究[J]. 馬曉東,蔣明,柯善浩,曾曉雁,胡乾午.  計算機測量與控制. 2015(12)
[7]基于機器視覺的鋼軌缺陷檢測方法綜述[J]. 龍珍,唐曼玲,李靜靜.  電子技術(shù)與軟件工程. 2015(12)
[8]高速綜合檢測列車綜述[J]. 仲崇成,李恒奎,李鵬,曹源,張玉琢.  中國鐵路. 2013(06)
[9]一種基于LED和線激光的鋼軌表面缺陷檢測系統(tǒng)[J]. 張朝勇,蘇真?zhèn)?喬麗,陳謀欽.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2012(36)
[10]激光淬火對重載輪軌磨損與損傷性能的影響[J]. 王文健,劉吉華,郭俊,劉啟躍.  材料科學(xué)與工藝. 2012(06)

博士論文
[1]鋼材表面激光強化技術(shù)及應(yīng)用研究[D]. 屈岳波.鋼鐵研究總院 2015

碩士論文
[1]基于機器視覺的鋼軌表面缺陷檢測技術(shù)研究[D]. 王時麗.西南科技大學(xué) 2016
[2]基于OpenCV視覺測量的智能激光飛行加工軟件設(shè)計[D]. 馬曉東.華中科技大學(xué) 2016
[3]鋼軌擦傷檢測算法研究[D]. 章華燕.北京交通大學(xué) 2016
[4]激光淬火與熔覆對重載輪軌材料磨損與損傷性能影響[D]. 郭火明.西南交通大學(xué) 2014
[5]軌道缺陷自動檢測系統(tǒng)的圖像處理技術(shù)研究[D]. 吳夢.西南交通大學(xué) 2013
[6]基于機器視覺的鋼軌表面缺陷檢測技術(shù)研究[D]. 胡玉.湖南大學(xué) 2013
[7]基于計算機視覺的鐵軌表面缺陷檢測技術(shù)研究[D]. 甄理.南京航空航天大學(xué) 2012
[8]鋼軌表面缺陷識別系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D]. 孟佳.西南交通大學(xué) 2005



本文編號：3591225