摘要

铁路轨面扣件的缺失、损坏状态与行车安全密切关系。为进一步提高铁路扣件检测性能,提出基于残差网络-单发多框检测器(Residual network-single shot multibox detector, ResNet-SSD)的铁路扣件缺损检测方法。首先,采用虚拟图像技术进行扣件缺损状态图像建模来扩展扣件样本特征信息,完善样本库以解决各类扣件图像不均衡问题。其次,使用ResNet构建特征提取网络,SSD模型进行目标检测,完成对扣件缺损状态的检测。实验结果表明,采用虚拟图像扩展现场采集扣件图像集后,ResNet-SSD网络有更快的收敛速度且mAP提高了3.06%(95.47%-98.53%); ResNet-SSD在召回率为98.8%时,检测准确度可达98.5%,达到了在交并比(Intersection over union, IoU)为0.5时较VGG16-SSD高、与Faster-RCNN相同的评价指标;就检测速度而言,该方法为Faster-RCNN的6倍,VGG16-SSD的1.4倍。该方法可满足铁路扣件实时自动检测的需求。