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申请/专利权人：中铁物总技术有限公司

摘要：本发明公开一种钢轨表面通用灰斑检测与灰斑面积计算方法，属于钢轨轨面检测领域，首先，构建钢轨表面灰斑数据集与钢轨分区数据集；随后采用YOLOv8图像分割算法进行钢轨表面灰斑检测以及钢轨表面区域分割；过程中采用非极大值抑制算法优化检测结果并通过数据预处理使模型更有效地学习和提取特征并且消除起义样本以及模型训练；随后，通过根据钢轨表面灰斑检测结果以及钢轨表面区域分割结果，对新的钢轨图片进行检测，依据灰斑区域占比进行灰斑面积计算。本发明通过自动识别灰斑、计算其面积并精确定位，极大地提升了钢轨表面质量监控的智能化程度；不仅提高了检测效率，还确保了更高的准确性。

主权项：1.一种钢轨表面通用灰斑检测与灰斑面积计算方法，其特征在于：具有以下步骤：步骤1：构建钢轨表面灰斑数据集与钢轨分区数据集；钢轨表面灰斑数据集：在不同的环境条件和光照下，对多个钢轨断口进行多角度拍摄，采集灰斑图像；将采集到的灰斑图像中的进行标注，包括大小、形状和确切位置，形成钢轨表面灰斑数据集；钢轨分区数据集；将采集到的灰斑图像用于钢轨分区的标注，包括钢轨上部、中部和下部区域，形成钢轨分区数据集；步骤2：使用步骤1构建的灰斑图像数据集对YOLOv8模型进行训练，采用YOLOv8图像分割算法进行钢轨表面灰斑检测；步骤3：使用步骤1构建的钢轨分区数据集对YOLOv8模型进行训练，构建钢轨三分区模型，采用YOLOv8图像分割算法进行钢轨表面区域分割；步骤4：根据钢轨表面灰斑检测结果以及钢轨表面区域分割结果，对新的钢轨图片进行检测，依据灰斑区域占比进行灰斑面积计算；1实际不同型号钢轨分区面积计算首先对钢轨的不同部位进行精确的面积量化，作为评估和计算钢轨上灰斑实际占比的基础；2钢轨底部面积计算采用步骤3钢轨三分区模型细分钢轨图像，确定钢轨底部在整个图像中所占的面积比例；通过计算钢轨底部区域的像素数量与整个图像像素数量的比例来实现占比，具体的计算公式为： 其中，Prail_bottom表示钢轨底部面积占图像总面积的比例，Arail_bottom表示钢轨底部区域的像素数，Atotal表示整个图像的像素数；3灰斑面积计算由步骤2中的检测模型识别钢轨上的灰斑，检测到的灰斑面积占比即灰斑区域的像素数与整个图像的像素数的比例，通过下式计算： 其中，Pspot表示钢轨底部面积占图像总面积的比例，Aspot表示检测到的灰斑区域的像素数；最后，根据计算出的灰斑占比和钢轨底部占比，估算灰斑实际面积：通过下式计算灰斑的实际面积： 其中，Aspot_real表示要计算的灰斑的实际面积，Arail_bottom_real表示钢轨底部的实际面积。

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