申请/专利权人：东莞市诺丽科技股份有限公司

申请日：2023-10-18

公开（公告）日：2024-01-09

公开（公告）号：CN117372765A

主分类号：G06V10/764

分类号：G06V10/764;G06V10/774;G06V10/75;G06T7/11

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.01.26#实质审查的生效;2024.01.09#公开

摘要：一种基于AI及NCC的列车车轮踏面擦伤在线检测方法，其包括如下步骤：步骤一、拍照及上传图片；提供检测装置，所述检测装置包括主控装置及两检测模组，所述检测模组拍摄车轮图片并上传至主控装置上，所述主控装置传输及存储相机拍摄的踏面图片；步骤二、图片预处理；所述主控装置内设置有图像预处理模块及擦伤检测模块，所述图像预处理模块在拍摄的照片中寻出踏面待测区域图；步骤三、采用AI学习网络检测擦伤；步骤四、采用NCC相似度匹配算法对擦伤进行二次确认，获取真实擦伤区域；本发明的方法可在列车动态运行时，自动检测车轮踏面上的擦伤、剥离等缺陷；并可将检测覆盖率提高到100％，增加车轮踏面上擦伤的识别度及检测的精确度。

主权项：1.一种基于AI及NCC的列车车轮踏面擦伤在线检测方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、拍照及上传图片；提供检测装置，所述检测装置包括主控装置及两检测模组，两所述检测模组分别设置于轨道的两外侧，两检测模组信号连接于主控装置上；所述检测模组拍摄车轮图片并上传至主控装置上，所述主控装置传输及存储相机拍摄的踏面图片；所述检测模组包括多个检测组件，所述检测组件包括触发装置、线光源及相机，所述触发装置设置于轨道内侧，线光源及相机均设置于轨道外侧，且相机设置于线光源的内侧；同一检测组件中的相机与线光源在同一水平线上，而触发装置则设置于列车前进方向的前端，当车轮行进到位触发装置的位置时，引起触发装置触发，点亮线光源，线光源光线以低角度照到车轮踏面上，并对踏面上的缺陷呈现出明显的特征，同时，相机对车轮踏面进行拍照；步骤二、图片预处理；所述主控装置内设置有主控模块，所述主控模块包括图像预处理模块及擦伤检测模块，所述图像预处理模块在相机拍摄的照片中的寻找车轮踏面的特征，再利用寻找到的特征确定踏面区域的范围，然后将踏面区域从整个图像中剪切出来，形成踏面待测区域图；步骤三、检测疑似擦伤区域；所述擦伤检测模块对踏面待测区域图片采用AI学习网络检测擦伤；所述AI学习网络分为踏面擦伤缺陷分割网络和踏面擦伤缺陷分类网络，其中，缺陷分割网络在踏面检测区域图上找出疑似擦伤区域，而缺陷分类网络对疑似区域进行精确分类并准确判断出其中的真实擦伤以及擦伤的种类；步骤四、获取真实擦伤区域；在使用人工智能学习网络获得缺陷区域后，使用NCC相似度匹配算法擦伤二次确认，获取真实的擦伤区域；NCC相似度匹配算法检测擦伤时，通过如下公式判断图片中是否存在擦伤： 假设两幅进行匹配计算的图像中的擦伤模板图像为I，待测图像为Q，大小为n×l；利用相关系数公式F计算实时图和基准图之间的相关系数，得到相关系数矩阵ex,y，通过对相关系数矩阵的分析，判断待测图像是否有与模板图像相关的部分；利用相关系数公式函数F主要用于计算模板与待测图像的相关系数，其基础公式可使用如下公式： 公式中的X，Y分别表示两个图片，CovX，Y表示两个图片的协方差，VarX表示X自身的方差；当rX，Y越接近1，说明两个图片越相似。

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