發(fā)布時(shí)間：2022-02-18 10:42

　　鋼軌作為輪軌接觸的主要部件,承受著車輛載重與車體自重的全部壓力。在列車車輛運(yùn)行過(guò)程中,鋼軌磨耗與非正常傷損發(fā)生率較高,車輛運(yùn)行狀態(tài)易受影響,因而加強(qiáng)對(duì)鋼軌表面缺陷檢測(cè)非常重要。本文通過(guò)對(duì)近年鋼軌表面缺陷檢測(cè)與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)研究,發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)外學(xué)者雖然基于多種模態(tài)檢測(cè)技術(shù)開(kāi)發(fā)了一系列檢測(cè)設(shè)備,但大多數(shù)仍停留在實(shí)驗(yàn)室研究階段未投入現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。究其原因,主要由于這些檢測(cè)技術(shù)對(duì)于檢測(cè)設(shè)備硬件與搭載車輛要求較高。針對(duì)此問(wèn)題本文面向應(yīng)用設(shè)計(jì)了一種基于GPRS無(wú)線傳輸和圖像處理技術(shù)的鋼軌表面缺陷檢測(cè)軟、硬件系統(tǒng)。本文設(shè)計(jì)的鋼軌表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)包含圖像采集、傳輸、處理硬件系統(tǒng)和圖像處理與分析軟件系統(tǒng)兩部分。由對(duì)比選定的STM32單片機(jī)、相機(jī)模塊、GPRS無(wú)線傳輸模塊、工作站等硬件設(shè)備完成硬件系統(tǒng)的搭建,然后應(yīng)用其完成對(duì)不同場(chǎng)景下鋼軌表面圖像數(shù)據(jù)的采集、傳輸和存儲(chǔ)。在Windows系統(tǒng)下基于matlab GUI平臺(tái)完成包含采集圖像預(yù)處理、特征區(qū)域提取、缺陷檢測(cè)與評(píng)價(jià)、參數(shù)分析存儲(chǔ)等功能模塊的鋼軌表面缺陷檢測(cè)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。為了驗(yàn)證本文設(shè)計(jì)的鋼軌表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)的精確性和穩(wěn)定性,本文通過(guò)對(duì)鐵道工程訓(xùn)練中心實(shí)訓(xùn)場(chǎng)無(wú)砟... 

【文章來(lái)源】：石家莊鐵道大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 鋼軌表面缺陷檢測(cè)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 鋼軌表面缺陷檢測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)介
        1.2.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 無(wú)線通信系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.1 無(wú)線通信技術(shù)簡(jiǎn)介
        1.3.2 鋼軌檢測(cè)通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 本文主要工作與章節(jié)安排
    1.5 本章小結(jié)
第二章 鋼軌表面缺陷特征分析與方案架構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.1 鋼軌表面缺陷特征分析
        2.1.1 鋼軌表面缺陷種類研究
        2.1.2 鋼軌表面缺陷特征分析
    2.2 系統(tǒng)總體架構(gòu)方案
    2.3 鋼軌表面缺陷檢測(cè)采集與傳輸系統(tǒng)架構(gòu)
    2.4 圖像數(shù)據(jù)處理流程
    2.5 本章小結(jié)
第三章 鋼軌表面缺陷檢測(cè)與傳輸系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    3.1 系統(tǒng)硬件總體方案設(shè)計(jì)
    3.2 鋼軌表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
        3.2.1 處理器
        3.2.2 攝像頭模塊
        3.2.3 顯示屏
        3.2.4 SD卡接口設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        3.2.5 鋼軌表面缺陷圖像采集系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
    3.3 采集數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)
        3.3.1 基于GPRS的 SIM808 模塊
        3.3.2 圖像傳輸系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
    3.4 工作站簡(jiǎn)介
    3.5 本章小結(jié)
第四章 鋼軌表面缺陷圖像檢測(cè)算法
    4.1 鋼軌圖像預(yù)處理
        4.1.1 圖像粗分割
        4.1.2 圖像平滑去噪
    4.2 鋼軌表面邊緣檢測(cè)與區(qū)域分割
        4.2.1 鋼軌表面區(qū)域邊緣檢測(cè)
        4.2.2 鋼軌表面區(qū)域分割算法
    4.3 鋼軌表面缺陷檢測(cè)
        4.3.1 鋼軌踏面圖像校正
        4.3.2 鋼軌表面狀態(tài)預(yù)判斷
        4.3.3 鋼軌表面缺陷檢測(cè)
    4.4 本章小結(jié)
第五章 鋼軌表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    5.1 Matlab GUI概述
    5.2 測(cè)量系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
        5.2.1 軟件設(shè)計(jì)目標(biāo)與原則
        5.2.2 軟件功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    5.3 本章小結(jié)
第六章 測(cè)量系統(tǒng)檢測(cè)結(jié)果誤差分析
    6.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境與過(guò)程
    6.2 系統(tǒng)測(cè)試
        6.2.1 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)測(cè)試
        6.2.2 系統(tǒng)準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性檢驗(yàn)
    6.3 測(cè)量誤差分析
    6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于圖像灰度梯度特征的鋼軌表面缺陷檢測(cè)[J]. 閔永智,岳彪,馬宏鋒,肖本郁.  儀器儀表學(xué)報(bào). 2018(04)
[2]基于機(jī)器視覺(jué)和脈沖渦流復(fù)合的在線鋼軌表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 汪路明,金合麗,周煊勇,王章權(quán),劉半藤.  浙江樹(shù)人大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(01)
[3]基于機(jī)器視覺(jué)和脈沖渦流復(fù)合的在線鋼軌表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 汪路明,金合麗,周煊勇,王章權(quán),劉半藤.  浙江樹(shù)人大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018 (01)
[4]鋼軌軌頭淺表面缺陷的空氣耦合超聲導(dǎo)波檢測(cè)[J]. �？〗�,李媛媛,李光亞.  無(wú)損檢測(cè). 2018(03)
[5]基于多特征融合與AdaBoost算法的軌面缺陷識(shí)別方法[J]. 閔永智,程天棟,馬宏鋒.  鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(12)
[6]AM3359的鋼軌實(shí)時(shí)檢測(cè)與數(shù)據(jù)融合無(wú)線傳輸[J]. 王忱平,周嚴(yán).  單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2017(02)
[7]高速鐵路鋼軌磨耗的跟蹤研究[J]. 劉豐收.  鐵道建筑. 2016(11)
[8]鐵路鋼軌缺陷傷損巡檢與監(jiān)測(cè)技術(shù)綜述[J]. 田貴云,高斌,高運(yùn)來(lái),王平,王海濤,石永生.  儀器儀表學(xué)報(bào). 2016(08)
[9]鋼軌軌底斜裂紋的超聲導(dǎo)波散射特性[J]. 盧超,盛華吉,宋凱,林俊明,何方成.  無(wú)損檢測(cè). 2016(05)
[10]高速鐵路鋼軌疲勞過(guò)程的超聲非線性系數(shù)表征[J]. 萬(wàn)楚豪,剛鐵,劉斌,馮偉.  中國(guó)鐵道科學(xué). 2015(05)

博士論文
[1]提速條件下鋼軌傷損特點(diǎn)及鋼軌傷損分類的研究[D]. 邢麗賢.中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 2008

碩士論文
[1]基于機(jī)器視覺(jué)的鋼軌表面缺陷檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 丁政開(kāi).北京交通大學(xué) 2017
[2]基于機(jī)器視覺(jué)的鋼軌表面缺陷識(shí)別研究[D]. 許文達(dá).北京交通大學(xué) 2015
[3]鋼軌擦傷檢測(cè)算法研究[D]. 章華燕.北京交通大學(xué) 2016
[4]基于機(jī)器視覺(jué)的軌道缺陷圖像檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 方玉紅.南昌大學(xué) 2013
[5]軌道缺陷自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D]. 李修林.北京交通大學(xué) 2008
[6]鋼軌表面缺陷識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 孟佳.西南交通大學(xué) 2005
[7]鐵軌缺陷自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的研究[D]. 徐瑞梅.大連海事大學(xué) 2003



本文編號(hào)：3630690