Система технического зрения для контроля состояния железнодорожного пути Васин Н.Н., Диязитдинов Р.Р.
410Компьютерная оптика, 2016, том 40, №3
СИСТЕМА ТЕХНИЧЕСКОГО ЗРЕНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ Н.Н. Васин, Р.Р. Диязитдинов Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики (ПГУТИ), Самара, РоссияАннотация В статье приведено описание системы технического зрения, предназначенной для мони-торинга железнодорожного пути. Описаны основные элементы алгоритма обнаружения ма-ячных меток, которые используются для контроля механических напряжений по длине рельсовой плети. В заключительном разделе статьи описаны особенности, которые встре-чаются в реальных условиях эксплуатации: влияние неоднородностей поверхности катания рельса на работу алгоритма и ложное обнаружение элементов инфраструктуры железнодо-рожного пути, похожих на маячные метки.Ключевые слова: техническое зрение, обработка изображений, видеокамеры, железнодо-рожная инфраструктура, маячные метки.Цитирование: Васин, Н.Н. Система технического зрения для контроля состояния же-лезнодорожного пути / Н.Н. Васин, Р.Р. Диязитдинов // Компьютерная оптика. -2016. -Т. 40, № 3. -С. 410-415. -DOI: 10.18287/2412410-415. -DOI: 10.18287/ -6179-2016.
ВведениеПрименение «бесстыкового пути» на сети железных дорог повышает скорость движения, комфорт, снижает износ как подвижного состава, так и рельсов [1]. Однако из-за неравномерности механических напряжений рель-са может произойти его «выброс», что приводит к серь-ёзным авариям [2]. Для обеспечения безопасности дви-жения на железной дороге проводится регулярный кон-троль механических напряжений по длине многокило-метровых рельсовых плетей бесстыкового пути [1].Оценка механических напряжений производиться по смещению рельсовой плети, возникающему, например, при изменении температуры. Смещение определяется по относительному положению рисок (маячных меток), нанесенных на подошве рельса и на специальных шпа-лах, к которым рельс не крепится (рис. 1).
Рис. 1. Смещение маячных метокДо настоящего времени оценка смещений участков рельсовой плети проводится ручным способом: на места расположения маячных шпал выезжает железнодорож-ная бригада и производит измерения. Полученные дан-ные анализируются инженерами-путейцами. Каче-ственная оценка смещений совокупности меток на контролируемом участке позволяет специалистам оценить состояние пути и принять меры по выравни-ванию неравномерности механических напряжений рельсов. Значительное время, потраченное на проведе-ние замеров, не отвечает современным требованиям оперативного контроля бесстыкового пути [1,2].Последние несколько лет на железной дороге стали применяться системы технического зрения (СТЗ), уста-навливаемые на специальных путеизмерительных ваго-нах [3, 4]. Обработка информации, полученной с уста-новленных под вагоном видеокамер, направлена на рас-познавание объектов: положения рельса, положения стыковых зазоров, наличие накладок, шпал и т.д.Однако существующие СТЗ не распознают маячные метки на подошве рельса и не определяют их смещение относи...