TFDS-3型故障轨边图像检测系统的应用.pdfVIP

第 lO卷 第2期 华北科技学院学报 2013年4月 TFDS一3型故障轨边图像检测系统的应用① 刘 立强② (大秦铁路股份有限公司太原北车辆段，山西太原 030003) 摘 要：TFDS即货车故障轨边图像检测系统，主要利用计算机 网络技术、图像采集处理技术、自动控制等技 术对铁路轨边通过的货物列车进行图像拍摄，实现从人检转向机检的目的。传统的TFDS系统采用的是面 阵扫描相机对货车部件进行扫描。而TFDS一3型货车故障轨边 图像检测系统采用线阵相机进行拍摄。 TFDS一3系统的应用提高 了列检作业效率，减轻 了列检作业人员的劳动强度，实现列检不停车技术检查，由 人工室外手锤检查向室内图像分析转变的模式，为车辆安全防范提供了重要保证。 关键词：TFDS(货车轨边图像检测系统)；线阵相机；图像采集；无缝拼接 中图分类号：TP79 文献标识码：A 文章编号：1672—7169(2013)02—0059—04 O 引言 1 TFDS应用现状 根据美 国联邦铁路管理局 (FAR)的数据 目前，我国铁路行业传统的TFDS系统大部 显示 ，超过 1／3的铁路货车脱轨事故是因为机 分均采用LED频闪灯作为补偿光源，在实际运用 械部件 的故障。而对这些机械部件的主要检 中，主要存在以下几方面的问题： 查手段就是通过人工对每一辆车的机械部件 1．1 阳光干扰环境下拍摄图片质量不佳 进行检查。人工检测劳动强度大 ，效率低 ，检 传统的TFDS采用面阵相机及LED频闪灯补 测效果受环境、人 的主观感受影响大。所 以， 偿光源图像采集时，沉箱和侧箱需全部打开，LED 国产 TFDS系统的开发研究正是为了解决人工 频闪灯补偿光源光强利用率很低，受外界光线影 检查本身存在 的各项弊端而 出现 的。我 国 响很大，当阳光直射到摄像机镜头时，拍摄图片存 TFDS系统从 2001年即开始研发，其中大概经 在曝光现象，图片质量大大降低。 过 了四个发展阶段 ，2001～2006年是 TFDS早 1．2 图片拼接效果不理想 期设备的试验和运用阶段 ，系统采用的是 1394 传统的TFDS采用面阵相机拍摄，每次抓拍 接 口相机 ，图像分辨率为656×491，光源为碘 的图像均为一幅图像，在行车方向存在拼接，同一 钨灯。2006—2008年是 TFDS一1型系统的试 部件分为两张图显示，不利于固定位置的定位和 验和运用阶段 ，系统采用的是 1394接 口相机 ， 故障自动识别。 图像分辨率为 782X582，光源为 HID氙气灯。 1．3 干扰后漏拍丢图 2008—2010年为TFDS一2型系统的试验和运 当受到外界干扰信号情况下，如一个干扰信 用阶段，系统采用以太 网接 口相机 ，图像分辨 号，传统的TFDS设备漏拍的是一幅整图，影响图 率为 1400×1024，光源为 LED频闪灯 ，具备抗 片的完整性，容易造成漏检，给行车安全造成严重 阳光干扰功能。2010年至今为 TFDS一3型系 隐患。 统的试验和运用阶段 ，系统采用线阵相机 ，像 2 TFDS一3型设备工作原理 素为 140万 ，最高拍摄速度为68000线 ／秒 ，光 TFDS一3型货车故障轨边图像检测系统采用 源为激光，图片质量清晰 ，实现了行车方向的 线阵相机的广角拍摄技术、计算机及网络技术、图 无缝拼接。因此，近年