转向架作为轨道交通车辆的关键部件,其质量和性能直接关系到列车运行的安全性和稳定性。视觉检测技术作为人工智能领域的重要分支,以其高精度、高效率、自动化与智能化等优势,在转向架检测中得到了广泛应用。

一、转向架几何偏差分析

技术原理:3D相机(或称3D传感摄像头)利用结构光投射、时间飞行法(TOF)和双目立体视觉等技术,提供场景中的物体三维信息。视觉检测技术则综合运用电子学、光电探测、图象处理和计算机技术,将机器视觉引入到工业检测中,实现对转向架三维尺寸或位置的快速测量。

应用流程:

使用微深科技高精度3D相机对转向架进行全方位扫描,获取其表面的三维点云数据。

对采集到的点云数据进行配准、去噪、滤波等处理,以提高数据的准确性和可靠性。

根据处理后的数据,生成高精度的三维模型。

利用三维模型对转向架的几何尺寸、形状和位置进行精确测量。

将测量结果与预设的标准值进行对比,分析转向架的几何偏差情况。

根据分析结果,生成详细的检测报告,包括转向架的几何偏差情况、偏差位置和偏差程度等信息。

技术优势:

高精度:能够提供高精度的三维测量数据,有助于准确判断转向架的几何偏差。

非接触式检测:避免了传统物理检测可能对产品造成的损伤,同时降低了操作成本。

适应性强:可以适应不同型号和规格的转向架检测需求,提高了检测的灵活性和通用性。

高效的数据处理与存储:实时处理和分析采集到的数据,快速生成检测结果和报告,提高了检测效率。

二、转向架表面缺陷检测

技术原理:高分辨率摄像头或相机采集转向架表面的图像信息,结合先进的图像处理算法和深度学习技术,能够实现对微小缺陷的精准识别。

技术优势:

高精度检测:能够识别出裂纹、划痕、锈蚀、油污等多种类型的表面缺陷,这些缺陷在人工检测中可能难以察觉或容易漏检。

高效检测速度:能够实现实时在线检测,大大提高了检测速度。相比传统的人工目测,视觉检测设备可以24小时持续高效运行,不受工作时间的限制,从而显著提高了生产效率。

自动化与智能化:能够自动完成图像的采集、处理、分析和判断,减少了人工干预,降低了劳动强度。

检测一致性与可靠性:采用标准化的检测流程和算法,能够确保每次检测的结果具有一致性和可比性,有助于企业建立统一的质量标准,提高产品质量控制的稳定性和可靠性。

适应性与灵活性:具有较高的灵活性和适应性,可以适应不同形状、尺寸和材质的转向架表面缺陷检测需求。

三、转向架自动化检测方案

应用场景:列车转向架组装、检验;列车转向架检修;列车转向架在线维保等。

技术方案:融合机器人运动控制、机器视觉、深度学习和三维测量等多项技术,采用顶部两个机器人、底部一个机器人布置方式,集成视觉传感器实现对不同特征区域进行拍摄测量,数模比对、数据上传功能,对列车转向架实现自动化检测。

应用流程

2D相机整体工件粗定位,分割被测物前景。

利用深度学习进行识别分类,利用3D相机具体位置信息进行相关细节的检测与判断。

测量高度、尺寸等信息。

通过信息化系统实现数据统计、数据存储、数据追溯以及数据共享功能,打造转向架整个寿命周期内检测、履历信息、辅助诊断功能集成的综合型管理系统。

技术优势:

准确高效:能够实现准确、快速、高效的特征尺寸检测及数据收集工作。

全自动无人化:整个测量过程实现全自动无人化控制,同时具有检测效果的可视化界面,和不同类型转向架自动切换测量。

全站式高精度测量:相机模块采用2D+3D的成像方案对转向架的检测项进行数据采集,包含2个分辨率为2000w的2D相机和1个重复精度可达0.5um的3D相机。

四、其他应用场景

视觉检测技术还可以应用于以下场景:

实时监测关键设施状态:通过高清摄像头和图像处理算法,实时监测轨道、车辆及接触网等关键设施的状态。一旦发现异常,系统会立即发出预警,提醒维护人员及时处理,从而避免潜在的安全隐患。

自动化巡检:视觉检测技术结合巡检机器人,可以实现自动化巡检,降低人力成本,同时提高巡检频率和覆盖面。巡检机器人配备的视觉传感器能够实时采集数据,并通过无线传输技术将数据传输至控制中心进行分析处理。

智能调度:基于视觉检测技术的智能调度系统,能够实时分析轨道交通网络中的客流情况、车辆运行状态等信息,优化列车运行时刻表,减少等待时间和拥堵现象,提高整体运营效率。