[發明專利]基于圖像模板匹配技術測量鐵路路軌位移量的方法及裝置

無效

• 申請號: 201010210223.2
• 申請日: 2010-06-28
• 公開（公告）號: CN101885340A
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發明（設計）人: 高小群;宮春勇;高述轅;姜振華
• 申請（專利權）人: 山東申普汽車控制技術有限公司
• 主分類號: B61K9/08
• 分類號: B61K9/08;G01B11/02;H04N5/232
• 代理公司: 淄博佳和專利代理事務所 37223
• 代理人: 王立芹

1.一種基于圖像模板匹配技術測量鐵路路軌位移量的方法，其特征在于：圖像識別裝置按照既定的控制策略進行鐵路路軌縱向位移的測量；具體控制步驟如下：

1.1圖像識別裝置進行裝置內部各項參數的初始化操作，使可控攝像頭水平對準測量臺標柱并拍照存儲標柱影像；

1.2圖像識別裝置中的微處理模塊將歷史標柱影像與實時標柱影像進行匹配，獲得標柱的位移量并存儲；

1.3圖像識別裝置中的微處理模塊，通過控制步進電機轉動和接收角度位移傳感器的反饋數據，調整攝像頭的拍攝仰角，依次拍攝上行線路和下行線路各根路軌上的路軌標記，并將拍照影像存儲；

1.4圖像識別裝置中的微處理模塊將實時拍照的路軌標記影像與歷史路軌標記影像進行匹配，獲得路軌標記中心的偏移量

1.5圖像識別裝置中的微處理模塊根據標柱的位移量Δx_c和路軌標記中心的偏移量Δx_m，按照既定的算法確定鐵路路軌的縱向位移量

2.根據權利要求1所述的基于圖像模板匹配技術測量鐵路路軌位移量的方法，其特征在于：所述的控制步驟1.2中的歷史標柱影像為路基測試平臺澆注完成時的標柱影像。

3.根據權利要求1所述的基于圖像模板匹配技術測量鐵路路軌位移量的方法及裝置，其特征在于：所述的控制步驟1.4中的歷史路軌標記影像為路軌通行測試完成時的初始路軌標記。

4.根據權利要求1所述的基于圖像模板匹配技術測量鐵路路軌位移量的方法，其特征在于：所述的控制步驟1.3中調整攝像頭的拍攝仰角的方法為：圖像識別裝置中的微處理模塊，通過控制旋轉云臺和步進電機，并根據角度傳感器的反饋進行攝像頭仰角和方位的調整，調整過程中進行實時拍照，并將拍照路軌標記影像與歷史路軌標記影像比對；當路軌標記影像重合時，微處理模塊發出指令停止旋轉云臺和步進電機的動作，并記錄此時攝像機仰角和云臺旋轉角度；此后，微處理模塊，發出指令使旋轉云臺回滾旋轉角度至零度，此時進行第一根路軌標記拍照，并存儲影像；此后按照同樣的方法，依次拍照第二根軌路軌標記，并存儲影像；拍照第三根軌路軌標記，并存儲影像；拍照第四根軌路軌標記，并存儲影像。

5.根據權利要求1所述的基于圖像模板匹配技術測量鐵路路軌位移量的方法，其特征在于：所述的控制步驟1.5中既定的算法是依據表達式通過矢量運算計算鐵軌縱向位移量。

6.一種實現權利要求1所述的基于圖像模板匹配技術測量鐵路路軌位移量的方法的裝置，其特征在于：圖像識別裝置(21)包括攝像頭7、左卡槽8、右卡槽9、旋轉云臺10、云臺支座11、攝像頭定位支架12、電源控制線路管13、圖像識別裝置的電源開關14、液晶顯示屏15、步進電機16、18移動存儲接口、安裝在路基測試平臺上，包括攝像頭(7)、左右卡槽(8)和(9)、旋轉云臺(10)、云臺支座(11)、攝像頭定位支架(12)、電源控制線路管(13)、電源開關(14)和液晶顯示屏(15)，旋轉云臺(10)上方連接定位支架(12)，攝像頭(7)固定在定位支架(12)上，旋轉云臺(10)下方安裝在云臺支座(11)上，云臺支座(11)安裝在卡槽(17)上，云臺支座(11)兩端為左右卡槽(8)和(9)，定位支架(12)頂端內嵌步進電機(16)，攝像頭(7)通過電源控制線路管(13)內導線與旋轉云臺(10)相連，旋轉云臺(10)一側設有圖像識別裝置的電源開關(14)，電源開關(14)下方設有移動存儲接口(18)；控制電路包括微處理模塊，信號調理模塊，電路保護模塊，攝像頭模塊，液晶顯示模塊和移動存儲模塊等內嵌在旋轉云臺內，攝像頭模塊與信號調理模塊相連，信號調理模塊與微處理模塊相連，微處理模塊與電路保護模塊，液晶顯示模塊和移動存儲模塊分別相連。

7.根據權利要求6所述的基于圖像模板匹配技術的測量鐵路路軌位移量的裝置，其特征在于：所述的微處理模塊為圖像并行處理器。

8.根據權利要求6或7所述的基于圖像模板匹配技術的測量鐵路路軌位移量的裝置，其特征在于：路基測試平臺包括澆注的路基測試平臺(1)，固定于路基測試平臺(1)上的左右卡簧支座(2)和(3)、左右卡簧(4、5)和鐵路路基(6)；左右卡簧支座(2)和(3)對稱分布于路基測試平臺標記中心點的兩邊，左右卡簧(4)和(5)卡入左右卡簧支座(2)和(3)內。