一种轨道车辆用螺栓松动检测系统、方法及存储介质

专利主权项内容

1.一种轨道车辆用螺栓松动检测系统，其特征在于：包括图像采集模块、模版匹配模块、图像处理模块、数据提取模块、轮廓检测模块、松动分析模块，以及输出交互模块；所述图像采集模块，包括标记单元和采集单元，标记单元在螺栓上画出螺栓松动标记线，采集单元通过图像采集设备采集车辆应检部位所有图像，标出所有待检螺栓，制作模板图；所述模版匹配模块，利用相机和光源设备获取含有螺栓和标记线的图像，对获取的图像与所述模版图进行模版匹配操作，裁剪出包含螺栓和标记线的图像；所述图像处理模块，包括图像预处理单元和图像语义分割单元，图像预处理单元对包含螺栓和标记线的图像进行图像预处理，图像语义分割单元对进行图像预处理后的图像进行螺栓标记线语义分割，得到尺寸大小、通道数和进行图像预处理后的图像相等的只包含标记线的图像；所述数据提取模块，提取图像处理模块中经过螺栓标记线语义分割后得到的只包含标记线的图像的特征数据，包括螺栓偏移参数、螺栓松动参数和螺栓形变参数；所述轮廓检测模块，用于接收数据提取模块中提取的只包含标记线的图像的特征数据，计算标记线轮廓指数，并将计算得出的标记线轮廓指数传输至松动分析模块中；所述轮廓检测模块中标记线轮廓指数的计算包括以下步骤：步骤S01：将各个螺栓的标记线图像依次标记为1、2、3……n，并依次进行标记线轮廓指数的计算，使用张力测量仪器，直接施加力量到螺栓上，测量施加力量的大小，确定螺栓预紧力、螺栓的弹性恢复力以及螺栓刚度；步骤S02：基于螺栓偏移参数计算各个螺栓的螺栓偏移系数，计算公式为：，其中/>表示各个螺栓的螺栓偏移系数，/>表示各个螺栓的偏移量，/>表示各个螺栓偏移量的误差值，/>表示各个螺栓的螺栓直径，/>表示各个螺栓的螺栓预紧力；步骤S03：基于螺栓松动参数计算各个螺栓的螺栓松动系数，计算公式为：，其中/>表示各个螺栓的螺栓松动系数，/>表示各个螺栓的当前长度，表示各个螺栓的初始长度，/>表示螺栓的弹性恢复力；步骤S04：基于螺栓形变参数计算各个螺栓的螺栓形变系数，计算公式为：，其中/>表示各个螺栓的螺栓形变系数，/>表示各个螺栓的最大承载力，/>表示各个螺栓的螺栓刚度，/>表示各个螺栓的横截面面积；步骤S05：基于螺栓偏移系数、螺栓松动系数和螺栓形变系数计算各个螺栓标记线轮廓指数，计算公式为：，其中/>表示各个螺栓的标记线轮廓指数，表示各个螺栓的螺栓偏移系数，/>表示各个螺栓的螺栓松动系数，/>表示各个螺栓的螺栓形变系数，/>、/>和/>表示各系数对应权重；所述松动分析模块，接收轮廓检测模块计算得出的标记线轮廓指数，依据标记线轮廓指数与预设的阈值进行对比，并且统计标记线轮廓指数小于预设阈值的标记线轮廓数量，判断螺栓是否松动；所述输出交互模块，用于将松动分析模块检测出的松动螺栓图像输出至人机交互端。