■ 韩强 任盛伟 戴鹏 王登阳 谭松

随着既有线提速和高速铁路的陆续建设，动车组高速运行对铁路各项基础设施养护维修提出了更高要求。轨道作为重要的铁路基础设施，其运用状态对行车安全具有直接和至关重要的影响。因此，必须加强对其动态检测和状态监控，及时指导养护维修。轨道状态巡检系统基于非接触测量理念，应用视觉测量、图像处理、模式识别等技术，对轨道图像信息进行采集、分析和综合处理，其高效、智能的特点能满足高速铁路巡检的需求。

1 系统功能、组成和原理

1.1 系统功能及技术指标

系统运用CCD扫描成像、图像处理、数据管理、模式识别、自动控制和同步触发等技术，对钢轨表面及两侧状态的图像数据进行记录和分析。主要技术指标包括：（1）钢轨表面擦伤检测精度：横向2 mm，纵向3 mm；（2）钢轨扣件：扣件缺失识别率80%以上。

1.2 系统组成与原理

图1为轨道状态巡检系统组成。

轨道状态巡检系统主要由视觉子系统、图像采集存储子系统和图像处理子系统组成。图像存储方式（存储图像的大文件设计）是图像采集存储子系统和图像处理子系统相互联系的关键环节，图像识别算法是图像处理子系统的技术核心。

视觉子系统安装于车下车体两侧钢轨正上方位置，每侧采用LEVD光源提供高亮度的漫反射光学环境，应用3个高速线阵CCD进行扫描成像，运用自动控制和同步触发技术，将图像数据通过光纤传输到图像采集存储子系统。

图像采集存储子系统应用高速缓存和多线程控制技术，实现大流量图像数据高速存储，并运用自主研发的大文件存储技术进行图像数据管理。……