基于機器視覺的熱態(tài)重軌表面缺陷檢測關鍵技術研究.pdf

1、重軌在國民經濟生產中具有舉足輕重的作用，其質量是保障鐵路安全運輸的重要條件。重軌表面缺陷是影響重軌質量的一個重要因素，熱態(tài)重軌缺陷檢測為加強軋制工藝管理，改善工人勞動條件，提高重軌表面質量起到了至關重要的作用。機器視覺是用計算機來分析從攝像機獲得的圖像的一種方法。視覺檢測技術具有非接觸、速度快、精度合適、現場抗干擾能力強等突出的優(yōu)點，在實際中顯示出廣闊的應用前景。
　　本文以國內某大型鋼鐵企業(yè)的熱態(tài)重軌的檢測現狀為應用背景，對熱態(tài)

2、重軌缺陷圖像和常用檢測方法做了大量的分析和研究，針對目前采用的人工肉眼檢測缺陷的不足，對缺陷圖像檢測采用了新的方法：基于機器視覺、圖像分割以及支持向量機的檢測方法。論文主要研究內容如下：
　?、僭诜治霈F場熱態(tài)重軌的運動狀態(tài)及檢測工藝的基礎上，合理地選擇了能夠全面地實時監(jiān)測熱態(tài)重軌表面的測點；對國內外常用表面檢測技術做了分析對比，采用了機器視覺技術非接觸地直接采集熱態(tài)重軌表面的完整圖像，根據熱態(tài)重軌表面特點及缺陷檢測系統的主要技術要

3、求，設計了系統的硬件和軟件構成。
　?、谘芯繉崟r采集和高速傳輸熱態(tài)重軌表面精密圖像的方法。采用了離散化的采集模式，設置4個單獨的采集單元，且采集單元具有良好的互換性。通過計算和分析，選取合適的相機、鏡頭，充分利用了熱態(tài)重軌自身熱輻射的紅外光的均勻性，調節(jié)好曝光時間、線頻等采集參數，設計了圖像采集單元的擺放位置和成像角度，充分保證圖像的平滑、完整和豐富的色彩及細節(jié)信息。采用了基于TCP/IP協議的千兆網絡傳輸方式，保證了圖像的快速傳

4、輸。
　?、墼趧討B(tài)獲取重軌圖像后，利用圖像處理相關技術，對復雜背景下的缺陷圖像識別，采用了圖像信息定位算法縮小了感興趣區(qū)，減少了干擾信息。通過對大量缺陷圖像的研究，有效利用專家經驗，找出重軌表面缺陷圖像的各種特征參數，針對現場樣本少、不規(guī)則性強的特點，選取了支持向量機的分類方法，反復訓練缺陷圖像樣本，實現重軌表面缺陷的標定和分類識別。
　?、苷n題以Windows2000為操作系統平臺，以VC++6.0和Matlab7.0為開