基于钢轨图像频域特征的钢轨波磨检测方法

作     者：李清勇 章华燕 任盛伟 戴鹏 李唯一 LI Qingyong;ZHANG Huayan;REN Shengwei;DAI Peng;LI Weiyi

作者机构：北京交通大学交通数据分析与挖掘北京市重点实验室北京100044 中国铁道科学研究院基础设施检测研究所北京100081 

出 版 物：《中国铁道科学》 (China Railway Science)

年 卷 期：2016年第37卷第1期

页      面：24-30页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(61272354) 北京市自然科学基金资助项目(4142043) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2014JBZ003) 

主　　题：钢轨波磨 轨道检测 傅里叶变换 波磨线 波磨区间 图像频域特征 

摘      要：通过统计分析钢轨图像中钢轨波磨线和背景线的傅里叶变换系数,发现波磨线的能量集中在频率比较低的区间,而背景线的能量分布比较分散。基于此钢轨图像的频域特征提出了新的钢轨波磨检测方法。首先设计并采用基于位置加权的钢轨定位算法,以快速从轨道图像中提取出钢轨的图像;然后基于钢轨图像每列的傅里叶变换特征,提出频率阈值法和累积能量阈值法2种钢轨波磨线识别算法;最后依据识别出的钢轨波磨线的连续性判定钢轨的波磨区间。结合实际线路的轨道图像,采用新方法和传统方法进行钢轨波磨检测效果的对比试验。结果表明:新方法的精准率和召回率分别为92.19%和97.25%,比传统方法提高了约4%和11%,检测速度也提高了1倍以上。