第一章绪论
1.1车辆故障诊断现状
公共交通可延续进展的必然选择。因此世界上各国都在致力十对城市的分析。目前，世界上已有78个城市修建了轨道交通，总运营里程超过4500公里。城市轨道交通车辆运营状态的好坏是确保行车安全的关键，对十城市发展和保障人们出行安全有着重要的意义。
城市轨道交通车辆属十大型机电自动化设备，其系统结构复杂(主要包含牵引、制动、走行等系统)，运行环境恶劣，故障率高、故障类型复杂，故障检测较为困难。其一旦发生故障，造成的损失是巨大的，因此必须加强维护。为使车辆维护更为科学合理，就必须了解车辆的故障状态及其形成原因，这些必须依靠故障诊断与检测技术。
在车辆安全监测与故障诊断方面的研究，欧洲和口本的车载系统技术处十先进的水平。目前各国都有车载监测诊断系统安装在高速列车上，实时监测列车的运行状态。
国外列车实时监测诊断系统CTCDS)和声学诊断系统(TADS，多基十噪声信号检测列车走行系部件故障的研究和开发工作，如澳大利业Teknis公司的“道旁监测系统”。
动力系统:检测设备大多采用离线的人机对话诊断方式，在途诊断涉及的故障模式少、实时性差，对故障诊断人员的专业水平要求高。如Bombardie:生产DCUTerm诊断套件，此诊断套件现运用十广州地铁二号线，诊断效果明显。
对十制动系统的检测，主要是结合列车通信网络对制动系统工况进行实时监测和诊断，如Siemens公司的SIBAS系统，法国Alstom公司的AGATE系统中用的DEPOTEQUIPMENT Pack辅助维修工具等。上述成果均代表了制动系统故障诊断技术的发展方句。
从我国来看，故障诊断技术起步晚、技术不成熟，严重制约着铁路的提速。对制动言，主要集中在根据制动招‘的材料特性以及热处理工艺，进行模拟仿真与实验并预估其寿命，进行定期检测。对整个制动系统的故障诊断方面主要是地面试验台、便携测试仪，如齐齐哈尔研究所的制动机便携式检测仪，北交大的机车制动机测试仪等。
制动系统的检测方式主要采用两种:
(1)人工检测:即传统的看、敲、听。是维修人员凭借记录、经验来判断设备状态，必要时用一定的简易设备辅助。这种检测方式工人劳动强度大，检测不及时，不能准确反应设备的状态，对十突发性故障无能为力，容易造成车辆事故。
(2)利用超声波仪器对制动副在制动时产生的噪声来检测;这种检测系统的设备主要安装在各个检测站轨道旁。由十运行环境噪音较大，采集的信号较为复杂，诊断效果不明显。也不具有针对性，因此普及率不高。
以上二者的实时性差，难以满足要求，存在以下缺点:
(1)由十车辆结构复杂，故障与检测参数之间没有确定的对应关系，检测到的信号是随机的，没有针对性，不能准确的反应故障信息，常常发生误诊;
(2)检测设备灵敏度不高。对十检测已经发生但特征信息不明显的故障无能为力。容易丢失信息，不能够预防突发性故障;
C3)检测仪器简单，没有自动分析判断的功能，一般凭借经验和维修记录判断检测。
综上，传统的检测方法已不能满足现代轨道交通发展的要求。因此城轨交通的主管运营部门，急切希一望对当前的监测设备升级，使其更具智能化以保障车辆的安全运行和减少维护的成本。
1.2数字图像技术发展现状
图像是利用各种观测系统以不同形式和手段观测客观世界而获得的，可以直接或间接作用十人眼并产生视知觉的实体。是传递信息的重要途径。由十其具有直观、生动、信息量大等特点，已成为人类获取信息、感知世界的一种重要手段。
图像处理技术是为达到预期目的对图像进行相应的一系列操作，可分为模拟图像处理技术和数字图像处理技术。数字图像处理技术最早出现十上世纪60年代，是指利用计算机来对图像进行数学运算，是一门相对年轻的交叉学科。高速处理器(MCU, DSP,ARM)的不断降价、计算机(PC)技术的革新以及图像传感器(CCD和CMO S)性能的提高等新技术的发展与推广应用不断刺激着数字图像处理技术的进步。
发展至今，数字图像处理技术已广泛应用十商业、工业、医学、遥感等领域。近年来，国内外许多学者已将数字图像处理技术运用物体表面的检测，并取得了较为理想的效果。
第二章 城轨交通车辆制动盘.......... 17-21
2.1 概述 17
2.2 制动盘失效形式.......... 17-19
2.2.1 制动盘失效.......... 17-18
2.2.2 裂纹形成.......... 18-19
2.3 制动盘裂纹现状.......... 19-20
2.4 小结.......... 20-21
第三章 数字图像处理.......... 21-37
3.1 图像增强.......... 21-24
3.1.1 灰度变换.......... 21-23
3.1.2 直方图均衡.......... 23-24
3.2 图像分割.......... 24-27
3.2.1 迭代式阀值.......... 25-26
3.2.2 OTSU 阀值.......... 26-27
3.2.3 最大熵阈值.......... 27
3.3 形态学.......... 27-32
3.3.1 二值形态.......... 28-31
3.3.2 灰度形态.......... 31-32
3.4 图像理解.......... 32-35
3.4.1 裂纹识别.......... 32
3.4.2 裂纹特征的.......... 32-35
3.5 小结.......... 35-37
第四章 小波变换.......... 37-47
4.1 连续小波变换.......... 37-38
4.2 离散小波变换.......... 38-39
4.3 多分辨率分析及 Mallat.......... 39-46
4.3.1 尺度函数与尺度.......... 39-40
4.3.2 多分辨率分.......... 40-41
4.3.3 正交小波基.......... 41-42
4.3.4 mallat 算.......... 42-46
4.4 小结.......... 46-47
全文总结
本文以太原市科技项目“城轨车辆制动副及其安全监测系统开发”课题为
