專利名稱：火車輪輞裂紋檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型提供一種火車輪輞裂紋檢測(cè)系統(tǒng)，屬工程探傷領(lǐng)域。具體地說，本實(shí)用
新型是通過攝像頭實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)線上涂滿鎂粉的火車輪外表(鎂粉具有防止其被腐蝕作 用)，利用圖像采集器，通過圖像處理技術(shù)，采用圖像邊緣檢測(cè)、圖像形態(tài)學(xué)運(yùn)算、圖像的最 優(yōu)閾值分割等方法，對(duì)火車輪進(jìn)行特征檢測(cè)，獲取最終檢測(cè)檢測(cè)結(jié)果，并進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警。具 有實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性等特點(diǎn)，避免了人工檢測(cè)的繁瑣，以及人為造成的失誤。準(zhǔn)確性高，大大提 高檢測(cè)效率。
背景技術(shù)：
在火車輪的外表輪輞檢側(cè)過程中，傳統(tǒng)的方式就是人工檢測(cè)，失誤比較多，而且工 程量比較大，效率比較低。浪費(fèi)了大量的人力，檢測(cè)質(zhì)量不能保證。在此情況下，提出火車輪 輞裂紋檢測(cè)系統(tǒng)，改變了傳統(tǒng)的檢測(cè)方式，可以節(jié)省大量的人力，而且檢測(cè)質(zhì)量得以保證， 提高了效率，增強(qiáng)了準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容鑒于上述，本實(shí)用新型主要目的在于提供一種火車輪輞裂紋檢測(cè)間的系統(tǒng)，滿足 生產(chǎn)線上火車輪輞裂紋檢測(cè)的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性，整體上提高整個(gè)生產(chǎn)線上的效率，具有很強(qiáng) 實(shí)用性。 為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是CCD攝像頭與圖像采集器連 接，圖像采集器與后臺(tái)計(jì)算機(jī)連接，利用后臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行輸出、報(bào)警。通過CCD攝像頭照到 外加紫外光源的輪輞上面，利用圖像采集器中的圖像處理技術(shù)，將檢測(cè)結(jié)果在后臺(tái)計(jì)算機(jī) 上輸出、報(bào)警。利用圖像處理技術(shù)對(duì)于實(shí)時(shí)采集的圖像進(jìn)行處理時(shí)，包含圖像的邊緣檢測(cè)技 術(shù)、二值化技術(shù)以及最優(yōu)閾值分割等技術(shù)。具體方法是利用Ca皿y算子檢測(cè)采集到得圖像 邊緣，從而可以提取連續(xù)而完整的邊緣。然后再用形態(tài)學(xué)的二值化、膨脹消除雙邊緣之間間 隙，再用形態(tài)學(xué)中的腐蝕、細(xì)化算法平滑、細(xì)化粗邊緣，使得邊緣在寬度上更接近原目標(biāo)，得 到待處理的第一幅圖像；對(duì)原圖像進(jìn)行傅里葉變換處理，再用最優(yōu)閾值分割得到第二個(gè)處 理結(jié)果圖像，然后將兩幅圖像進(jìn)行點(diǎn)乘運(yùn)算，最后使用模板去除殘留的噪聲，得到最終的裂 紋檢測(cè)結(jié)果。將整個(gè)的監(jiān)控圖像和處理后的圖像實(shí)時(shí)的在后臺(tái)計(jì)算機(jī)上顯示，若出現(xiàn)有裂 紋的火車輪，系統(tǒng)將實(shí)時(shí)報(bào)警，大大提高了工作效率。 有益效果 本實(shí)用新型利用圖像處理中的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)實(shí)時(shí)采集到的火車輪上的視頻監(jiān)控圖 像進(jìn)行處理，獲取理想的檢測(cè)效果，提高工作效率，準(zhǔn)確性高，具有很強(qiáng)的實(shí)效性。

圖1是本實(shí)用新型系統(tǒng)原理框圖。所述系統(tǒng)主要包含紫外光源(1) 、 CCD攝像頭 (2)、輪輞(3)、圖像采集器(4)、后臺(tái)計(jì)算機(jī)(5)、報(bào)警(6)。[0008] 圖2是本實(shí)用新型實(shí)時(shí)檢測(cè)流程圖。主要包括紫外光源(1) 、 CCD攝像頭(2)、輪 輞(3)、圖像采集器(4)、后臺(tái)計(jì)算機(jī)(5)、質(zhì)量合格(7)、質(zhì)量不合格(8)共6個(gè)步驟。 圖3是本實(shí)用新型發(fā)明系統(tǒng)中圖像采集器中圖像處理技術(shù)流程圖。主要包括獲取 的原始圖像(9)， Ca皿y邊緣檢測(cè)(10)、形態(tài)學(xué)中二值化、膨脹算法(11)、形態(tài)學(xué)中腐蝕、細(xì) 化算法(12)、第一個(gè)處理圖像(13)、傅里葉變換(14)、最優(yōu)閾值分割(15)、第二個(gè)處理結(jié)果 圖(16)、點(diǎn)乘運(yùn)算(17)、模板去噪(18)、處理的圖像(19)共11個(gè)步驟。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說明。 圖2是本實(shí)用新型發(fā)明實(shí)時(shí)檢測(cè)流程圖，如圖2所示，其具體步驟如下 步驟1紫外光源(1)照射到涂滿鎂粉的火車輪輞上，利用紫外光源照射的目的是
使攝像頭獲取的實(shí)時(shí)圖像具有很強(qiáng)的對(duì)比性； 步驟2多個(gè)CCD攝像頭(2)對(duì)輪輞(3)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，這樣便于后續(xù)的實(shí)時(shí)處理； 此過程中要保證輪輞(3)在生產(chǎn)線上旋轉(zhuǎn)，多個(gè)CCD攝像頭(2)要分別控制旋轉(zhuǎn)的輪輞(3) 的不同部分圖像的實(shí)時(shí)采集，如輪輞的側(cè)面、輪輞的外側(cè)等方面要用不同的CCD攝像頭； 步驟3利用圖像采集器(4)進(jìn)行圖像的實(shí)時(shí)處理，利用圖像邊緣檢測(cè)技術(shù)、二值化 技術(shù)、最優(yōu)閾值分割技術(shù)對(duì)實(shí)時(shí)采集圖像進(jìn)行處理； 步驟4獲取的實(shí)時(shí)圖像和實(shí)時(shí)檢測(cè)結(jié)果圖像送到后臺(tái)計(jì)算機(jī)(5)顯示結(jié)果； 步驟5如果沒有發(fā)現(xiàn)裂紋，則認(rèn)為輪輞表面質(zhì)量合格(6)，如果發(fā)現(xiàn)裂紋，則要報(bào) 警，這樣認(rèn)為輪輞表面質(zhì)量有問題，質(zhì)量不合格(7)。 圖3是本實(shí)用新型發(fā)明系統(tǒng)中圖像采集器中圖像處理技術(shù)流程圖，如圖3所示，其 具體步驟如下 步驟1利用Ca皿y邊緣檢測(cè)(10)算法檢測(cè)獲取的原始圖像(9)的邊緣，從而可以 提取連續(xù)而完整的邊緣； 步驟2利用形態(tài)學(xué)的二值化、膨脹算法(11)消除雙邊緣之間的間隙 步驟3再用腐蝕、細(xì)化算法平滑算法(12)，細(xì)化粗邊緣，使得邊緣在寬度上更接近
原始目標(biāo)，得到第一個(gè)處理結(jié)果圖(13); 步驟4對(duì)獲取的原始圖像(9)進(jìn)行傅里葉變換處理(14)，再用最優(yōu)閾值分割(15) 得到第二個(gè)處理結(jié)果圖像(16); 步驟5然后對(duì)兩幅圖像點(diǎn)乘運(yùn)算(17)，最后使用模板去噪(18)方法，得到處理的 圖像(19)。
權(quán)利要求一種火車輪輞裂紋檢測(cè)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是所述系統(tǒng)由紫外光源(1)、CCD攝像頭(2)、輪輞(3)、圖像采集器(4)、后臺(tái)計(jì)算機(jī)(5)、輸出、報(bào)警(6)組成，CCD攝像頭(2)與圖像采集器(4)連接，圖像采集器(4)與后臺(tái)計(jì)算機(jī)連接(5)，后臺(tái)計(jì)算機(jī)(5)進(jìn)行輸出、報(bào)警(6)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求書l所述的一種火車輪輞檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是通過CCD攝像頭(2)照 到外加紫外光源(1)的輪輞(3)上面，利用圖像采集器(4)中的圖像處理技術(shù)，將檢測(cè)結(jié)果 在后臺(tái)計(jì)算機(jī)(5)上輸出、報(bào)警(6)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種火車輪輞檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由紫外光源、CCD攝像頭、輪輞、圖像采集器、后臺(tái)計(jì)算機(jī)、輸出、報(bào)警組成，CCD攝像頭與圖像采集器連接，圖像采集器與后臺(tái)計(jì)算機(jī)連接，利用后臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行輸出、報(bào)警，通過CCD攝像頭照到外加紫外光源的輪輞上面，利用圖像采集器中的圖像處理技術(shù)，將檢測(cè)結(jié)果在后臺(tái)計(jì)算機(jī)上輸出、報(bào)警，該系統(tǒng)可以檢測(cè)火車輪外表是否有裂紋，具有實(shí)時(shí)性、高效性等特點(diǎn)，能夠準(zhǔn)確無誤的檢測(cè)出車輪外表是否有裂紋，避免了人工檢測(cè)的繁瑣和人為失誤，提高了工作效率。
文檔編號(hào)G01N21/88GK201535753SQ20092023956
公開日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2009年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月10日
發(fā)明者曹麗娟, 柳光日, 郭三華 申請(qǐng)人:郭三華