[發(fā)明專利]一種軌距測(cè)量車

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110198609.0
• 申請(qǐng)日: 2011-07-15
• 公開（公告）號(hào): CN102285361A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柴曉冬;鄭樹彬;李立明;安小雪;徐曉偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海工程技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): B61K9/08
• 分類號(hào): B61K9/08
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到軌距測(cè)量領(lǐng)域，具體涉及到一種可以測(cè)量鐵軌間距的軌距測(cè)量車。

背景技術(shù)

軌距不平順會(huì)導(dǎo)致車輪掉道或卡軌，及時(shí)軌距尚未擴(kuò)大到會(huì)使車輪掉道的程度，由于斜度較大的車輪踏面將使鋼軌遭受額外增加的水平推力，因此如果車輪踏面的大坡度段進(jìn)入軌頂內(nèi)側(cè)圓弧以內(nèi)也應(yīng)當(dāng)避免。短距離內(nèi)軌距變化劇烈，表明存在嚴(yán)重的方向不平順，當(dāng)然也會(huì)影響列車安全，因此軌距參數(shù)是軌道監(jiān)測(cè)中必不可少的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。

長(zhǎng)期以來，對(duì)軌距等不平順參數(shù)的監(jiān)測(cè)都采用手工測(cè)量的方法。然而國(guó)際上在70年代末開始對(duì)鋼軌軌距的自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的研究，特別是日本、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家在80年代前后開始利用計(jì)算機(jī)視覺測(cè)量技術(shù)進(jìn)行鋼軌監(jiān)測(cè)，但是受制于計(jì)算機(jī)硬件和計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的限制，并沒有很好解決這類問題。我國(guó)在90年代開始這個(gè)項(xiàng)目的研究，其中第四代軌檢車采用了光電傳感和伺服機(jī)構(gòu)進(jìn)行測(cè)量，其主要缺點(diǎn)是由于現(xiàn)藏震動(dòng)的原因，伺服機(jī)構(gòu)容易損壞。

隨著計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的發(fā)展，由線光源、圖像采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)幾部分構(gòu)成的自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)被研制出來，如何利用機(jī)器視覺技術(shù)達(dá)到提高軌道監(jiān)測(cè)精度，是業(yè)內(nèi)共同研究的方向。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種軌距測(cè)量車，以解決現(xiàn)有技術(shù)的測(cè)量方法，測(cè)量不精確的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案：

一種軌距測(cè)量車，包括車廂，車廂底部設(shè)置有在鐵軌上運(yùn)行的車輪，車廂內(nèi)設(shè)置有座椅、工作臺(tái)和用來驅(qū)動(dòng)車輪運(yùn)轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，車廂內(nèi)還設(shè)置有電控箱、尾部設(shè)置有油箱，車廂尾部下方設(shè)置有一相機(jī)安裝支架，該支架上設(shè)置有背對(duì)的兩組CCD攝像機(jī)，每組包含兩個(gè)間隔開的CCD攝像機(jī)，在兩個(gè)間隔開的CCD攝像機(jī)之間各設(shè)置有一個(gè)扇形激光器，每組CCD攝像機(jī)具有共同的視場(chǎng)，兩組CCD攝像機(jī)沒有共同的視場(chǎng)，分別朝向不同的鐵軌，兩組CCD攝像機(jī)拍攝的數(shù)據(jù)發(fā)送給所述工作臺(tái)上的中央處理器，計(jì)算軌距。

依照本發(fā)明較佳實(shí)施例所述的軌距測(cè)量車，還包括激光雕刻得到的標(biāo)定板，在該標(biāo)定板上選擇空間坐標(biāo)是已知的角點(diǎn)，得到每個(gè)角點(diǎn)的像素坐標(biāo)，進(jìn)行單個(gè)CCD攝像機(jī)進(jìn)行標(biāo)定得到攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)。

依照本發(fā)明較佳實(shí)施例所述的軌距測(cè)量車，所述中央處理器通過對(duì)應(yīng)的變換矩陣可以得到2個(gè)CCD攝像機(jī)的相對(duì)關(guān)系矩陣。

依照本發(fā)明較佳實(shí)施例所述的軌距測(cè)量車，所述中央處理器通過變換矩陣得到4個(gè)CCD攝像機(jī)的任意2個(gè)的相對(duì)位置關(guān)系矩陣。

依照本發(fā)明較佳實(shí)施例所述的軌距測(cè)量車，所述中央處理器將空間坐標(biāo)的原點(diǎn)選擇建立在標(biāo)定板上。

依照本發(fā)明較佳實(shí)施例所述的軌距測(cè)量車，所述的4個(gè)CCD攝像機(jī)構(gòu)成兩組沒有公共視場(chǎng)的雙目系統(tǒng)，通過變換關(guān)系矩陣計(jì)算可以得到2個(gè)攝像機(jī)的位置關(guān)系矩陣。

依照本發(fā)明較佳實(shí)施例所述的軌距測(cè)量車，所述中央處理器通過空間重建我們得到每一邊的1點(diǎn)的空間坐標(biāo)，再通過兩邊雙目系統(tǒng)的位置關(guān)系矩陣，我們就建立起來兩邊2個(gè)點(diǎn)的空間位置關(guān)系，從而得到我們關(guān)心的軌距。

由于采用了以上的技術(shù)特征，使得本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果：

第一、本發(fā)明提供的軌距測(cè)量車，利用兩組背對(duì)式的雙目視覺成像系統(tǒng)，配合世界坐標(biāo)中的坐標(biāo)，計(jì)算兩個(gè)鐵軌之間的間距，可以提高精度和準(zhǔn)確性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的軌距測(cè)量車的示意圖；

圖2是本發(fā)明中的相機(jī)安裝支架的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，但本發(fā)明并不僅僅限于這些實(shí)施例。本發(fā)明涵蓋任何在本發(fā)明的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。為了使公眾對(duì)本發(fā)明有徹底的了解，在以下本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中詳細(xì)說明了具體的細(xì)節(jié)，而對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細(xì)節(jié)的描述也可以完全理解本發(fā)明。另外，為了避免對(duì)本發(fā)明的實(shí)質(zhì)造成不必要的混淆，并沒有詳細(xì)說明眾所周知的方法、過程、流程、元件和電路等。

如圖1所示，本發(fā)明提供的軌距測(cè)量車一種軌距測(cè)量車，包括車廂10，車廂10底部設(shè)置有在鐵軌上運(yùn)行的車輪11，車廂10內(nèi)設(shè)置有座椅12、工作臺(tái)17和用來驅(qū)動(dòng)車輪運(yùn)轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13，車廂10內(nèi)還設(shè)置有電控箱14、尾部設(shè)置有油箱15，車廂尾部下方設(shè)置有一相機(jī)安裝支架16。