05轨道梁表面裂纹及缺陷检测系统操作维护手册

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1、轨道梁表面缺陷检测系统操作及维护手册重庆大学光电工程学院二零一零年十二月目录一、概述3二、系统简介32.1硬件设备32.2软件6三、操作说明83.1工作人员配置83.2工作前的准备83.3图像采集工作说明93.4图像分析软件使用说明18四、日常维护与故障处理294.1相机的维护和故障处理294.2光源的维护和故障处理294.3各种数据线的维护和故障处理304.4机械支架的维护和故障处理30一、概述本手册详细说明轨道梁表面缺陷检测系统的操作与维护方法。设备操作人员可通过本手册全面了解并正常使用本系统，同时处理一般的使用故

2、障；设备维护人员可以通过本手册得到关于系统维护、检查、修理等方面的全面指导。二、系统简介轨道梁轨道梁表面缺陷检测系统由硬件设备及软件两大部分组成，现分别介绍如下：2.1硬件设备硬件设备主要包括：线阵CCD相机，图像采集卡，LED线形光源，接近开关，光电编码器，磁盘阵列及机械支架等。主要硬件组成框图如下，图2.1主要硬件组成框图1.线阵CCD相机线阵CCD相机有3台，配有35mm定焦F口镜头。1台为BASLERL803K，用于扫描轨道梁正面，分辨率为8160。另外两台为E2VSM2CL4010，分别用于扫描轨道梁左右两个

3、侧面，分辨率为4096。相机用12V直流电源供电，电源线接口为6针；通过CameraLink线与图像采集卡连接。CCD相机是图像采集系统中最为核心和贵重的设备。2.图像采集卡图像采集卡的作用有接收来自数字相机的高速数据流，并通过PC总线将数据高速传输至计算机的存储设备；给相机提供控制信号，实现对相机的各项功能的配置。图像采集卡在图像采集系统中的地位仅次于相机。本系统的图像采集卡有2张，安装在工控机内。一张为EURESYSEXPRESS，与正面相机相连，总线类型是PCI-E；另一张为EURESYSEXPERT2，与两台侧

4、面相机相连，总线类型是PCI。1.LED线形光源光源是机器视觉系统中很关键的部分，直接影响到图像的质量。本系统采用3根LED线形光源分别为正面、左侧、右侧相机提供照明。光源采用专用的直流电源供电，电压0～24V可调。正面光源单独使用一个电源，侧面两个光源共用一个电源。2.光电编码器光电编码器固定在巡检车行程轮上，行程轮每转过一个固定的角度，光电编码器就产生一个脉冲信号，采集卡接收到次脉冲信号就控制线阵相机曝光一次，使相机能够等间距的采样，从而使采集的图像分辨率在扫描方向（纵向）上保持均匀。本系统中编码器A相和B相两个输

5、出分别与两个图像采集卡的相应接口相连。3.接近开关接近开关用于检测金属指形板，安装在巡检车底部，与梁面保持8cm左右的距离。当接近开关下方无金属物体时，输出为低电平，当下方出现金属指形板时，输出为高电平。通过图像采集卡读取接近开关的信号就可判断是否经过指形板，进而推断出当前所在的轨道梁。4.磁盘阵列本系统所用的3台相机平均每秒共采集160MB的图像数据，普通硬盘的写入速度远远无法达到要求。由阵列卡和若干块硬盘组成的磁盘阵列，平均写入速度能达到200MB/s，能够满足数据高速存储的需要。磁盘阵列安装在工控机内。5.机械支

6、架机械支架用于固定相机、光源和接近开关等设备。这些设备的位置、角度能够通过支架进行调整。2.2软件软件包括图像采集软件和图像分析软件。1.轨道梁表面线扫描图像采集软件图2.2采集软件操作界面该软件的主要功能有：1）设置相机和图像采集卡的各种参数，使其正常工作。2）将采集到的图像数据通过多线程程序高速存储到磁盘阵列中。3）实时显示三台相机拍摄的图像。4）将图像名称、采集时间、对应的轨道梁梁号等信息写入数据库。5）显示巡检车车速、检测位置等信息。1.轨道梁表面图像分析软件该软件的主要功能有：1）对图像进行处理，检测出轨道梁

7、表面的缺陷，计算它们的尺寸和位置，并对其进行分类。2）将检测结果写入数据库3）通过数据库查询所采集的图像信息并显示图像。4）通过数据库查询检测到的裂纹和缺陷并显示。图2.3分析软件操作界面三、操作说明3.1工作人员配置牵引车司机：1人，负责牵引车驾驶，根据工程车记录人员要求驾驶工程车到指定位置；工程车记录人员：1人，负责通知司机当天待测轨道梁路段，并记录检测情况；图像采集系统操作人员：2人，负责检查调整相机、光源的位置和姿态，操作图像采集软件。图像离线分析系统操作人员：1人，操作图像分析软件进行全自动或人工辅助的图像分

8、析3.2工作前的准备工作人员进入巡检车，在巡检车上线之前，首先应完成以下工作：1.检查各种线路连接是否正常。包括相机电源线、相机数据线、光电编码器信号线、接近开关信号线、光源电源线。2.打开相机镜头盖，检查镜头光圈及对焦环位置是否正确。3.检查光源支架转轴是否固定紧。若出现松动需重新调整光源角度。方法为，打开采集软件，设置相机工作