一种接触网刚性支撑装置缺陷检测分时全景成像装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种接触网刚性支撑装置缺陷检测分时全景成像装置，属于轨道安全检测技术领域。该系统由5台摄像机、5个光源、1个成像触发模块、1台计算机和1组供电接口组成，采用光电接近开关对接触网刚性支撑横梁进行距离感知，用于成像控制，采用5个摄像机分别从四周和底部对接触网刚性支撑进行成像，可获取接触网刚性支撑全景图像，为刚性支撑装置缺陷检测提供有效数据。

A Time-Sharing Panoramic Imaging Device for Defect Detection of Contact Rigid Support Device

【技术实现步骤摘要】
一种接触网刚性支撑装置缺陷检测分时全景成像装置
本技术涉及城市轨道交通安全巡检
，特指一种接触网刚性支撑装置缺陷检测分时全景成像装置。
技术介绍
随着我国城市轨道交通快速发展，地铁在人们日常出行中发挥着重要作用。为保证地铁安全运行，必须定期对地铁轨道、接触网等进行安全检测。其中，接触网支撑装置容易发生紧固件脱离、绝缘子损伤等缺陷。近年来，视觉检测技术的发展，为实现接触网支撑装置缺陷检测提供了高效手段。在大铁中，已将视觉成像技术应用于柔性接触网支撑装置成像记录，并通过人工或自动方式查找柔性接触网支撑装置缺陷。在地铁中，多采用刚性支撑装置(如图2所示)，与柔性支撑装置(如图1所示)相比，支撑装置的安装位置存在差异，导致现有柔性接触网支撑装置成像系统难以应用于地铁接触网刚性支撑装置成像中。近期，地铁中应用的成像系统，也仅仅实现了录像功能。这样的成像系统存在以下缺陷：1)成像过程没有触发控制，容易发生支撑装置漏拍现象，并且容易产生大量容易数据；2)仅对支撑装置的前后两侧区域成像，所获取图像中，绝缘子等圆柱形对象存在盲区，无法完整地检测绝缘子缺陷。因此，需要设计更加完善的地铁接触网刚性支撑装置缺陷检测成像系统。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种可用于城市轨道交通接触网刚性支撑装置缺陷检测的分时全景成像装置，为实现以触发控制成像方式获取刚性支撑装置四周区域图像提供基础硬件，以解决现有技术中容易发生支撑装置漏拍、所拍摄图像存在盲区、产生大量冗余图像等问题。本技术所提供的技术方案如下：一种接触网刚性支撑装置缺陷检测分时全景成像装置，由5台摄像机、5个光源、1个成像触发模块、1台计算机和1组供电接口组成，其特征在于：所述5台摄像机为A1、A2、A3、A4、A5，位于检测平台顶部，其中摄像机A1、A2位于检测平台顶部纵向中轴线两侧，摄像机A3、A4、A5位于检测平台顶部纵向中轴线上，纵向中轴线与铁轨平行，摄像机拍摄的图像输出到计算机保存；所述5个光源为B1、B2、B3、B4、B5，位于检测平台顶部，与成像触发模块连接，接收成像触发模块产生的光源控制信号后产生频闪光；所述5个光源分别与5个摄像机紧邻安置，且照射方向与紧邻的摄像机成像方向相同、照射区域完全覆盖紧邻的摄像机成像区域；所述计算机位于检测平台内部，与摄像机和成像触发模块连接；所述成像触发模块由1个光电码盘、2个光电接近开关和1个信号处理模块组成；所述光电码盘位于检测平台的随动车轮上，对随动车轮转动角度进行编码，产生的光电脉冲输入信号处理模块；所述2个光电接近开关呈一字形排列，垂直于检测平台顶部纵向中轴线，位于车厢纵向中轴线两侧，同时位于接触网刚性支撑装置的横梁下方；光电接近开关产生的信号输入信号处理模块；所述信号处理模块为嵌入式处理平台，产生5路异步成像控制信号C1-C5、5路异步光源控制信号L1-L5，C1-C5分别输入摄像机A1-A5，L1-L5分别输入光源B1-B5；所述信号C1与L1、C2与L2、C3与L3、C4与L4、C5与L5同步；所述供电接口与检测平台内电源接口连接，与成像触发模块、摄像机、光源、计算机连接，为成像系统供电。面向检测平台尾部，从左自右依次安置摄像机A1和光源B1、第1光电接近开关、摄像机A5和光源B5、第2光电接近开关、摄像机A2和光源B2；2个光电接近开关位于检测平台同一横截面上，2个光电接近开关到检测平台纵向中轴线的距离分别为e1、e2，e1、e2的取值范围为300-500mm；摄像机A1、A2、A5靠近2个光电接近开关的连线延长线，摄像机A5位于检测平台顶部纵向中轴线上，摄像机A1斜向右上方成像，光源B1与A1方向相同，摄像机A2斜向左上方成像，光源B2与A2方向相同；面向检测平台尾部，在检测平台顶部纵向中轴线上，从前往后依次为：摄像机A3、A5、A4；摄像机A3斜向后上方成像，光源B3与A3方向相同，摄像机A5竖直向上成像，光源B5与A5方向相同，摄像机A4斜向前上方成像，光源B4与A4方向相同；摄像机A1、A2、A3、A4、A5到2个光电接近开关连线的距离分别为：d1、d2、d3、d4、d5，其中，d1<1000mm，d2<1000mm，d3>500mm，d4>500mm，d5＝0mm。所述2个光电接近开关到检测平台纵向中轴线的距离为：e1＝e2＝e3/2-e4，其中e3为接触网刚性支撑装置横梁长度，e4为设置参数，e4取值范围为10-200mm。为进一步提高本技术成像系统的性能：优选的，再增加2个光电接近开关作为第2组接近探测单元，原有2个光电接近开关作为第1组接近探测单元，这2个接近探测单元中的4个光电接近开关构成矩形，第2组接近探测单元位于检测平台头部，将第1组接近探测单元移到检测平台尾部，使第1组接近探测单元的距离为d6，d6的取值范围为5-20m；摄像机A1、A2、A5和光源B1、B2、B5位于检测平台中心横截面处；在检测平台顶部纵向中轴线上依次布置摄像机A3、A5、A4，，光源B3和B4分别紧邻摄像机A3和A4，摄像机A3和光源B3斜向前上方，摄像机A4和光源B4斜向后上方，摄像机A3、A4到检测平台中心横截面的距离为d7、d8，d7<1000mm，d8<1000mm；A3、B3、A4、B4与检测平台顶部纵向中轴线夹角不超过30度。优选的，再增加2个光电接近开关：第5光电接近开关和第6光电接近开关，构成第3组接近探测单元，第3组接近探测单元与摄像机A1、A2、A5处于同一横截面，从左到右依次为：摄像机A1、第5光电接近开关、摄像机A5、第6光电接近开关、摄像机A2。优选的，所述摄像机A1-A5采用转轴镜头。本技术的有益效果为：本技术为实现接触网刚性支撑全景成像提供了基础硬件。其中，5个摄像机，分别从四周和底部5个方向对支撑装置进行全景成像，可获取支撑装置全视角图像，避免成像盲区；光电接近开关用于对刚性接触网支撑横梁距离进行感知，再配合随动车轮光电编码器产生的数据，通过信号处理模块产生的异步(非同步)控制信号C1-C5、L1-L5对摄像机成像和光源照明进行控制，可实现支撑装置的准确成像，避免现有技术采用持续拍摄方式产生的数据冗余和漏拍摄问题，并且，产生的异步控制信号，还避免了5台摄像机在成像过程中，受对侧光源光照干扰的问题，可获取清晰的支撑装置图像；所增加的接近开关，可进一步提升触发成像控制的精度。基于本技术提供的基础硬件，采用合适的异步控制信号产生方法，即可实现支撑装置准确成像，为实现接触网刚性支撑装置缺陷检测提供有效数据。附图说明图1是柔性支撑装置示意图；图2是刚性支撑装置示意图；图3是实施例1中分时全景成像系统结构示意图；图4是实施例2中分时全景成像系统结构示意图；图5是实施例3中分时全景成像系统结构示意图；图中，1-接触网柔性支撑的横支杆，2-接触网柔性支撑的斜支杆，3-接触网柔性支撑的支柱，4-接触网柔性支撑的悬挂线，5-供电缆，6-隧道顶，7-接触网刚性支撑的隧道顶部连接梁，8-接触网刚性支撑的螺母，9-接触网刚性支撑的横梁，10-接触网刚性支撑的绝缘子，11-接触网刚性支撑的回流排，12-光电接近开关，13-检测平本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种接触网刚性支撑装置缺陷检测分时全景成像装置，由5台摄像机、5个光源、1个成像触发模块、1台计算机和1组供电接口组成，其特征在于：所述5台摄像机为A1、A2、A3、A4、A5，位于检测平台顶部，其中摄像机A1、A2位于检测平台顶部纵向中轴线两侧，摄像机A3、A4、A5位于检测平台顶部纵向中轴线上，纵向中轴线与铁轨平行，摄像机拍摄的图像输出到计算机保存；所述5个光源为B1、B2、B3、B4、B5，位于检测平台顶部，与成像触发模块连接，接收成像触发模块产生的光源控制信号后产生频闪光；所述5个光源分别与5个摄像机紧邻安置，且照射方向与紧邻的摄像机成像方向相同、照射区域完全覆盖紧邻的摄像机成像区域；所述计算机位于检测平台内部，与摄像机和成像触发模块连接；所述成像触发模块由1个光电码盘、2个光电接近开关和1个信号处理模块组成；所述光电码盘位于检测平台的随动车轮上，对随动车轮转动角度进行编码，产生的光电脉冲输入信号处理模块；所述2个光电接近开关呈一字形排列，垂直于检测平台顶部纵向中轴线，位于车厢纵向中轴线两侧，同时位于接触网刚性支撑装置的横梁下方；光电接近开关产生的信号输入信号处理模块；所述信号处理模块为嵌入式处理平台，产生5路异步成像控制信号C1‑C5、5路异步光源控制信号L1‑L5，C1‑C5分别输入摄像机A1‑A5，L1‑L5分别输入光源B1‑B5；所述信号C1与L1、C2与L2、C3与L3、C4与L4、C5与L5同步；所述供电接口与检测平台内电源接口连接，与成像触发模块、摄像机、光源、计算机连接，为成像系统供电。...

【技术特征摘要】
1.一种接触网刚性支撑装置缺陷检测分时全景成像装置，由5台摄像机、5个光源、1个成像触发模块、1台计算机和1组供电接口组成，其特征在于：所述5台摄像机为A1、A2、A3、A4、A5，位于检测平台顶部，其中摄像机A1、A2位于检测平台顶部纵向中轴线两侧，摄像机A3、A4、A5位于检测平台顶部纵向中轴线上，纵向中轴线与铁轨平行，摄像机拍摄的图像输出到计算机保存；所述5个光源为B1、B2、B3、B4、B5，位于检测平台顶部，与成像触发模块连接，接收成像触发模块产生的光源控制信号后产生频闪光；所述5个光源分别与5个摄像机紧邻安置，且照射方向与紧邻的摄像机成像方向相同、照射区域完全覆盖紧邻的摄像机成像区域；所述计算机位于检测平台内部，与摄像机和成像触发模块连接；所述成像触发模块由1个光电码盘、2个光电接近开关和1个信号处理模块组成；所述光电码盘位于检测平台的随动车轮上，对随动车轮转动角度进行编码，产生的光电脉冲输入信号处理模块；所述2个光电接近开关呈一字形排列，垂直于检测平台顶部纵向中轴线，位于车厢纵向中轴线两侧，同时位于接触网刚性支撑装置的横梁下方；光电接近开关产生的信号输入信号处理模块；所述信号处理模块为嵌入式处理平台，产生5路异步成像控制信号C1-C5、5路异步光源控制信号L1-L5，C1-C5分别输入摄像机A1-A5，L1-L5分别输入光源B1-B5；所述信号C1与L1、C2与L2、C3与L3、C4与L4、C5与L5同步；所述供电接口与检测平台内电源接口连接，与成像触发模块、摄像机、光源、计算机连接，为成像系统供电。2.根据权利要求1所述的接触网刚性支撑装置缺陷检测分时全景成像装置，其特征在于：面向检测平台尾部，从左自右依次安置摄像机A1和光源B1、第1光电接近开关、摄像机A5和光源B5、第2光电接近开关、摄像机A2和光源B2；2个光电接近开关位于检测平台同一横截面上，2个光电接近开关到检测平台纵向中轴线的距离分别为e1、e2，e1、e2的取值范围为300-500mm；摄像机A1、A2、A5靠近2个光电接近开关的连线延长线，摄像机A5位于检测平台顶部纵向中轴线上，摄像机A1斜向右上方成像，光源B1与A1方向相同，摄像机A2斜向左上方成像，光源B2与A2方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：成都精工华耀科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51