Deutsche Bahn德國聯(lián)邦鐵路公司使用圖像技術(shù)來完成維護工作：借助E-Check，為不斷增加的長途運輸旅客數(shù)量做好準備。

01火車數(shù)量不斷增加，技術(shù)工人日益短缺

在未來幾年內(nèi)，Deutsche Bahn德國聯(lián)邦鐵路公司的長途運力將比2020年增加近一倍。屆時，維護需求將會增加。除了進行結(jié)構(gòu)化和人員投資之外，還需要投資自動化系統(tǒng)才能滿足上述需求。啟動E-Check流程旨在開發(fā)一套半自動化的檢測和維護系統(tǒng)，用于維護各種ICE城際快速列車（ICE是德國InterCity Express長途列車的縮寫）。第一個配備新技術(shù)是位于科隆市尼佩斯區(qū)的ICE工廠。到2025年，柏林、多特蒙德、漢堡和慕尼黑將陸續(xù)采用這項新技術(shù)。E-Check可提供的幫助包括：

■讓更多列車保持活躍的運行狀態(tài)；

■簡化和促進維護規(guī)劃；

■減少維護工作中因人員短缺造成的瓶頸。

02相機技術(shù)和人工智能的應(yīng)用難點

列車是一套由各種功能單元組成的復雜系統(tǒng)。檢查它是否存在潛在缺陷或者能否滿足維護要求是一項艱巨的任務(wù)。圖像處理技術(shù)也面臨著許多挑戰(zhàn)，其中包括：

■32臺同步相機產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)；

■光源條件欠佳；

■環(huán)境波動強烈，以及需要不斷調(diào)整焦距來確保正確對焦。

除了高性能硬件外，這項任務(wù)還需要借助精妙復雜的人工智能軟件。這就必須花費巨資對其進行驗證和認證。畢竟，在與安全相關(guān)的任務(wù)中，AI技術(shù)必須要與人工檢查同樣可靠。因此，E-Check的目標是建立一個混合型檢查系統(tǒng)：保留人力維護流程，并讓AI技術(shù)承擔部分任務(wù)來提高工作效率。

03圖像處理系統(tǒng)是E-Check的重要組成部分

在E-Check項目中，Gestalt Robotics公司（提供軟件和芯片技術(shù)）、Strama-MPS公司（提供集成機械工程技術(shù)）與G?tting公司（提供AGV硬件）組成了一個聯(lián)合企業(yè)。

Gestalt Robotics公司正在開發(fā)適用于外部檢測的建筑專用人工智能模型，名為infraView。

E-Check包括一個可采集緩駛列車的完整圖像的相機拱門、一個可選配的移動式地下裝置和移動式E-Check Cobot，該Cobot機器人可協(xié)助檢查底盤并管理自來水和廢水供應(yīng)。

進入檢修大廳的列車要經(jīng)過裝有32臺Basler ace 2相機的相機拱門。a2A5328-4gcPRO它每秒可記錄兩幅高分辨率圖像。然后需要在維修大廳使用移動式E-Check Cobot。每個Cobot機器人配備兩條機械臂，每條機械臂各安裝了一臺Basler ace 2 a2A5328-4gcPRO 相機，它可以拍攝到靜態(tài)相機無法采集到的區(qū)域。

ace 2相機是移動式地下檢測設(shè)備(MUFIG)的核心部件，可提供高分辨率的數(shù)據(jù)，用于檢測潛在的缺陷和異常。? 德國聯(lián)邦鐵路股份公司 / Oliver Lang

相機收集的數(shù)據(jù)由Gestalt Robotics公司的"AutomateOS"媒介軟件進行處理，以供后續(xù)步驟使用。然后，這個精妙復雜的人工智能系統(tǒng)就可以檢測出潛在的異常和缺陷，并對其進行分類。例如，檢測松動或丟失的螺絲、材料磨損或可能危及安全的石屑損壞。

員工還能對人工智能系統(tǒng)進行監(jiān)控和修正，以持續(xù)不斷地改進系統(tǒng)。在軟件方面，系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作是由流程規(guī)劃器負責，所有流程數(shù)據(jù)都透明、安全地存儲在數(shù)據(jù)庫中。

移動機器人不僅能在識別維護需求方面提供支持，還能執(zhí)行清空和填充列車水箱的任務(wù)。這項工作由帶有兩條機械臂的移動Cobot獨立完成。

帶有兩條機械臂的Cobot機器人可自主負責水資源管理。? 德國聯(lián)邦鐵路股份公司 / Oliver Lang

04該視覺系統(tǒng)的技術(shù)特點

■邊緣計算，由于現(xiàn)場系統(tǒng)中數(shù)據(jù)量大，沒有云連接；

■Basler pylon軟件套裝是預配置相機和確定焦距的重要工具；

■通過可視化呈現(xiàn)來簡化復雜的檢測任務(wù)；

■借助高分辨率可精確檢測張力包絡(luò)曲線；

■利用GigE數(shù)據(jù)傳輸讓整體系統(tǒng)實現(xiàn)高性能。

05解決方案所用產(chǎn)品

Basler是我們的首選合作伙伴。他們可提供出色的相機和圖像處理系統(tǒng)，具備硬件質(zhì)量高和服務(wù)全面的特點，支持我們實施可滿足未來需求且復雜精妙的AI自動化系統(tǒng)。

Jens Lambrecht教授兼工程學博士

Gestalt Robotics公司總經(jīng)理

Basler是我們工程師和采購部門的首選。

Eugen Funk博士

Gestalt Robotics公司總經(jīng)理