Hybrid vision method for vehicle undercarriage diagnostics

• Autorzy: Burski B. , Czajka P. , Garbacz P.

Warianty tytułu

PL

Metoda hybrydowej inspekcji wizyjnej podwozi pojazdów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Diagnostics of a vehicle’s chassis allows the evaluation of the technical state of components that significantly affect safety. The advance of measurement techniques allows for the development of special diagnostic lines in the form of complex devices equipped with computerized inspection systems used during periodic vehicle diagnostics. Means of transport, which belong to the high-risk group of fault occurrence, or vehicles used for public transport, need frequent and rapid inspection of their condition for safety reasons. Vision systems enable one to conduct automated inspection of the vehicle’s chassis without the need for stopping during the measurement process. Such solutions are used in security systems, which are designed to detect missing or foreign elements that can be potentially hazardous (e.g. explosive materials) [1]. In most cases, systems with standard visible light cameras are used. There are known examples of the usage of infrared cameras during the automatic inspection of the technical condition of the brakes, bearings, and tires in trucks [2]. Hybrid vision methods combining the advantages of both measurement techniques are also applied in railroad chassis inspection to assess the condition of the braking system, bearings, electrical systems, the detection of failures, as well as the identification of damaged or missing parts [3]. The article describes a hybrid vision inspection method for vehicle chassis that uses a measuring head equipped with two cameras: one to observe in the visible (VIS) and another to observe in the infrared (IR) bandwidths. Exemplary results of such tests performed on large-size vehicles used for public transport are presented. Both the advantages and limitations of the proposed method are given.

PL

Diagnostyka podwozi pojazdów umożliwia ocenę stanu technicznego podzespołów istotnie wpływających na bezpieczeństwo jazdy. Rozwój technik pomiarowych pozwolił na opracowanie specjalnych linii diagnostycznych w postaci kompleksowych urządzeń wyposażonych w skomputeryzowane systemy kontroli, które wykorzystywane są podczas okresowych kontroli pojazdów. W przypadku środków transportu, które należą do grupy wysokiego ryzyka wystąpienia usterki lub pojazdów służących do publicznego transportu zbiorowego, ze względów bezpieczeństwa istnieje potrzeba wykonywania częstej i szybkiej kontroli ich stanu technicznego. Systemy wizyjne umożliwiają przeprowadzenie automatycznej inspekcji podwozia samochodu bez konieczności jego zatrzymania podczas pomiaru. Rozwiązania takie znajdują zastosowanie w systemach bezpieczeństwa, które mają na celu wykrywanie brakujących lub obcych elementów, które mogą być potencjalnie niebezpieczne (np. ładunki wybuchowe) [1]. W większości przypadków wykorzystywane są systemy wyposażone w standardowe kamery pasma widzialnego. Znane są jednak zastosowania kamer termowizyjnych do automatycznej kontroli stanu technicznego hamulców, łożysk i opon w pojazdach ciężarowych [2]. Hybrydowe metody wizyjne łączące zalety obydwu technik pomiarowych znajdują zastosowanie również w inspekcji podwozi taboru kolejowego w celu oceny stanu układu hamulcowego, łożysk i wykrywania awarii systemów elektrycznych, a także uszkodzonych lub brakujących części [3]. W artykule opisano hybrydową metodę inspekcji wizyjnej podwozi pojazdów, która wykorzystuje głowicę pomiarową wyposażoną w kamerę do obserwacji w paśmie widzialnym – VIS (ang. visible) oraz podczerwieni – IR (ang. infrared). Zaprezentowano przykładowe wyniki badań pojazdów wielkogabarytowych wykorzystywanych do transportu publicznego. Omówione zostały zalety i ograniczenia proponowanej metody.

Słowa kluczowe

EN

hybrid vision method; multimodal imaging; vehicle diagnostics

PL

hybrydowa metoda wizyjna; obrazowanie multimodalne; diagnostyka pojazdów

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Problemy Eksploatacji
• Rocznik: 2014
• Tom: no. 1
• Strony: 95--105
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Burski B.

• Institute for Sustainable Technologies – National Research Institute, Radom

autor

Czajka P.

• Institute for Sustainable Technologies – National Research Institute, Radom

autor

Garbacz P.

• Institute for Sustainable Technologies – National Research Institute, Radom

Bibliografia

• 1. GKH-2011 Upgradable Under Vehicle Inspection System brochure, www.gatekeepersecurity.com.
• 2. Lee D.: Automated Thermal Imaging Improves Highway Safety, White Paper, www.automation.com.
• 3. Ahuja N., Barkan C.: Machine Vision for Railroad Equipment Undercarriage Inspection Using Multi-Spectral Imaging. Final Report for High-Speed Rail IDEA Project 49, USA, 2007.
• 4. UviScan Under Vehicle Inspection System brochure, www.uviscan.com.
• 5. Schmidt R.: Benefits of IR/Visible Fusion, www.tequipment.net.
• 6. Jiang D., Zhuang D., Huang Y., Fu J.: Survey of Multispectral Image Fusion Techniques in Remote Sensing Applications, www.intechopen.com
• 7. Jamrozik W., Fidali M., Bzymek A., Timofiejczuk A.: Visual and thermograph images fusion in monitoring and diagnostic of welding process application evaluation, Przegląd Spawalnictwa 1/2011, pp. 27–36.
• 8. Khorram S., Dai X.: Data fusion using artificial neural networks: a case study on multitemporal change analysis, Computers, Environment and Urban Systems, 23 (1999), pp. 19–31.
• 9. Brown L.G.: A survey of image registration techniques [J], ACM Computing Surveys, 1992, 24(4), pp. 325–376.
• 10. Czajka P., Garbacz P.: Use of hybrid vision methods for the diagnostics of technical processes, Problemy Eksploatacji 3/2013 (90), pp. 73–85.
• 11. Chrisiaen A-C., Shaffer S. J.: Evaluation of Infrared Brake Screening Technology: Final Report, Federal Motor Carrier Safety Administration, USA, 2000.
• 12. Richard D.L.: Using Infrared Technology to Detect Hot Or Defective Brakes on Trucks, Colorado Department of Transportation Research Branch, USA, 2004.
• 13. Green P.E.: Analysis of Data from the Thermal Imaging Inspection System Project, University of Michigan Transportation Research Institute, USA, 2009.
• 14. Govindasamy V.P.M.: Thermal Modeling and Imaging of As-built Automotive Parts, University of Tennessee, USA, 2004.