1、鋼軌作為鐵路運行的關(guān)鍵部件，由于受到車輪外向壓力和自然因素的雙重作用，鋼軌在使用過程中極易出現(xiàn)損傷。及時發(fā)現(xiàn)損傷鋼軌并替換是保證列車穩(wěn)定運行的前提，對于保證人們的生命安全和減少經(jīng)濟損失有著至關(guān)重要的作用。近幾年國內(nèi)外對于鋼軌軌底裂紋檢測技術(shù)做了大量的科學(xué)研究。目前鐵路上運用最廣泛的鋼軌軌底裂紋檢測方法是超聲波檢測法，但是傳統(tǒng)的超聲波檢測方法在鋼軌裂紋檢測的過程中存在著一定的盲區(qū)，鋼軌軌腳兩側(cè)的裂紋是檢測不到的。針對超聲波檢測法的不足，本

2、文采用紅外熱波無損檢測技術(shù)檢測鋼軌軌腳兩側(cè)的裂紋。搭建了基于紅外熱波無損檢測技術(shù)的鋼軌軌底裂紋檢測平臺。由于采集到的鋼軌軌底裂紋紅外圖像模糊和對比度較低，本文所提出的高通濾波與直方圖均衡化相結(jié)合紅外圖像增強新算法增強了裂紋內(nèi)部的細節(jié)像素，提高了鋼軌軌底裂紋幾何特征計算的精確性。論文的主要研究內(nèi)容如下:
　　首先，在ANSYS有限元分析軟件中對鋼軌軌底裂紋紅外熱波無損檢測實驗進行數(shù)值模擬分析。仿真過程主要包括以下三個部分:在ANSY

3、S前處理模塊中建立含裂紋的三維鋼軌實體模型，根據(jù)模型的結(jié)構(gòu)選擇合適的方式對其進行網(wǎng)格劃分;熱流密度模擬熱波載荷施加在鋼軌軌腳的表面，使用ANSYS求解器對加載結(jié)果進行分析求解;在ANSYS后處理模塊中，利用ANSYS通用后處理器生成鋼軌表面的溫度分布等值圖，利用ANSYS時間-歷程后處理器繪制關(guān)鍵點的溫度隨時間變化曲線。
　　其次，搭建了基于紅外熱波檢測技術(shù)的鋼軌軌底裂紋檢測的實驗平臺，實驗平臺的搭建主要包括以下三個部分:根據(jù)鋼軌

4、軌底裂紋紅外熱波檢測實驗的要求選取合適的熱激勵源;用選取的熱源對鋼軌軌腳表面進行主動式加熱，通過熱像儀記錄鋼軌內(nèi)部熱波傳播過程不同所導(dǎo)致的鋼軌軌腳表面的溫度場的分布，然后采集鋼軌軌底裂紋紅外熱圖像;將采集到的鋼軌軌底裂紋紅外熱圖像傳輸?shù)接嬎銠C中，使用在線式分析軟件對圖像中各個像素點的溫度信息進行分析。
　　最后，對采集到的鋼軌軌底裂紋紅外圖像進行后期處理。針對傳統(tǒng)的紅外圖像處理方法對鋼軌軌底裂紋紅外圖像處理所產(chǎn)生的不足，本文提出了