一种铁路扣件缺陷检测方法和装置与流程

技术特征：
1.一种铁路扣件缺陷检测方法，其特征在于，包括：根据采集的铁路扣件图像信息，确定具有位置信息的待检测样本以及具有位置信息的第一目标样本；根据目标算法对所述第一目标样本进行扩充，确定扩充后的第二目标样本；根据所述第二目标样本和所述第一目标样本，生成用于检测铁路扣件的检测模型；将所述待检测样本输入所述检测模型，确定检测结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据采集的铁路扣件图像信息，确定具有位置信息的待检测样本以及具有位置信息的第一目标样本，包括：获取铁路扣件图像信息，所述铁路扣件图像信息包括深度图像和强度图像；所述深度图像和强度图像的像素一一对应；根据所述深度图像的像素，确定所述铁路扣件图像信息中铁路扣件的位置信息；根据所述铁路扣件的位置信息和所述强度图像的像素，确定具有位置信息的待检测样本以及具有位置信息的第一目标样本。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述深度图像的像素，确定所述铁路扣件图像信息中铁路扣件的位置信息，包括：根据所述深度图像的像素，确定铁路扣件区域和铁轨区域；根据所述铁路扣件区域和铁轨区域，确定所述铁路扣件图像信息中铁路扣件的位置信息。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述铁路扣件区域和铁轨区域，确定所述铁路扣件图像信息中铁路扣件的位置信息，包括：根据所述铁路扣件区域和所述铁轨区域，确定所述铁路扣件的横向坐标；根据所述横向坐标和所述深度图像，确定所述铁路扣件的横向位置；其中，所述横向坐标满足以下公式：x
k
∈[x
a
‑
d
x
,x
a
]∪[x
a
h,x
a
h d
x
]；其中，x
k
表示所述铁路扣件区域的横向坐标，x
a
为所述铁轨区域的铁轨一侧面的横向坐标，h为所述铁轨区域的铁轨宽度，d
x
为第一预设阈值。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述铁路扣件区域和铁轨区域，确定所述铁路扣件图像信息中铁路扣件的位置信息，包括：根据所述深度图像，将确定的所述铁路扣件的横向位置，沿所述铁路扣件的横向方向滤波，确定所述铁路扣件的目标高度阈值和目标高度曲线；根据所述目标高度阈值和目标高度曲线，确定所述铁路扣件的纵向坐标；其中，所述纵向坐标满足以下公式：y
k
∈[y1‑
δy,y2 δy]；其中，y
k
表示所述铁路扣件区域的纵向坐标，y1和y2表示所述铁轨区域的铁轨的高度坐标，
△
y为第二预设阈值。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述铁路扣件的位置信息和所述强度图像的像素，确定具有位置信息的待检测样本以及具有位置信息的第一目标样本，包括：根据所述强度图像的像素，对所述铁路扣件的区域进行均值滤波；根据滤波后的所述铁路扣件和所述铁路扣件的位置信息，确定具有位置信息的待检测样本以及具有位置信息的第一目标样本。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据目标算法对所述第一目标样本进
行扩充，确定扩充后的第二目标样本，包括：根据生成式对抗神经网络算法对所述第一目标样本的缺陷扣件样本进行扩充，确定扩充后的第二目标样本；其中，所述生成式对抗神经网络算法包括生成器和判别器；所述生成器用于根据缺陷扣件样本进行扩充；所述判别器用于确定扩充样本和原始样本的类别。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二目标样本和所述第一目标样本，生成用于检测铁路扣件的检测模型，包括：将所述第二目标样本和所述第一目标样本合并为一个目标训练集；根据所述目标训练集，生成用于检测铁路扣件的检测模型；其中，所述目标训练集的中间层均采用3*3的卷积核。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据目标算法对所述第一目标样本进行扩充，确定扩充后的第二目标样本后，所述方法还包括：获取确定位置信息后的铁路扣件的类型；所述铁路扣件的类型至少包括：正常铁路扣件、缺失螺母铁路扣件、弹条断裂铁路扣件、缺失弹条铁路扣件；根据所述铁路扣件的类型，对所述确定位置信息后的铁路扣件设置对应的标签，每一标签包括：铁路扣件的类型。10.一种铁路扣件缺陷检测装置，其特征在于，包括：第一确定模块，用于根据采集的铁路扣件图像信息，确定具有位置信息的待检测样本以及具有位置信息的第一目标样本；第二确定模块，用于根据目标算法对所述第一目标样本进行扩充，确定扩充后的第二目标样本；生成模块，用于根据所述第二目标样本和所述第一目标样本，生成用于检测铁路扣件的检测模型；第三确定模块，用于将所述待检测样本输入所述检测模型，确定检测结果。11.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有程序，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至9中任一项所述的铁路扣件缺陷检测方法的步骤。

技术总结
本发明提供了一种铁路扣件缺陷检测方法和装置，涉及铁路检测技术领域。所述铁路扣件缺陷检测方法包括：根据采集的铁路扣件图像信息，确定具有位置信息的待检测样本以及具有位置信息的第一目标样本；根据目标算法对所述第一目标样本进行扩充，确定扩充后的第二目标样本；根据所述第二目标样本和所述第一目标样本，生成用于检测铁路扣件的检测模型；将所述待检测样本输入所述检测模型，确定检测结果。本发明的方案根据扩充后的第二目标样本以及具有位置信息的第一目标样本，生成用于检测铁路扣件的检测模型，解决了现有技术中缺陷样本不平衡的问题，提高了检测准确率。提高了检测准确率。提高了检测准确率。


技术研发人员：黄浩 刘少丽 何森 方玥
受保护的技术使用者：中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所
技术研发日：2021.08.18
技术公布日：2021/11/23