[發明專利]一種軌道控制網動態捕獲裝置和方法

在審

• 申請號: 201310676616.6
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN104717405A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 黎杰;閆海峰;田永剛;宋宏勛;韓毅;范利;焦飛
• 申請（專利權）人: 中國航空工業第六一八研究所
• 主分類號: H04N5/225
• 分類號: H04N5/225;G01B11/00;G01B11/03
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

技術領域

本發明屬于鐵路軌道檢測領域，涉及一種軌道控制網動態捕獲裝置和方法。

背景技術

軌道控制網（CPⅢ）是高速鐵路建設過程中所布設的第三級測量控制網，是高速鐵路測量最基本的控制網。在高速鐵路建設過程中，CPⅢ控制網性能決定著線路的中線放樣、底座混凝土鋼模放樣方案，對軌道板調整和鋼軌精調具有重要作用；在線路建成后的保養維護過程中，CPⅢ是主要的控制基準。因此，軌道控制網與載體相對位置的動態高精度捕獲是實現軌道控制網自動監測和線路絕對坐標動態檢測的基礎。捕獲裝置加裝于軌道檢測車內，車體左右兩側各一套。目前在軌道車上應用的軌道控制網高精度動態捕獲裝置包括：上下兩臺相機、一臺計算機、一套自動識別軟件。其缺點是：捕獲裝置受外界環境主要是光線強弱、白天黑夜等因素的影響，需要隨環境變化進行培訓學習，否則會降低軌道控制網的動態捕獲識別率。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種軌道控制網動態捕獲裝置和方法，不受外界環境影響，實現全天候CPⅢ動態捕獲。

本發明的技術方案是：

一種軌道控制網動態捕獲裝置，包括一臺計算機和豎直方向分布的上下兩臺相機，其特征為：所述動態捕獲裝置還包括輔助調試標定移動架、共面調節板、濾光片和上下兩個激光器；所述輔助調試標定移動架為工字型結構件；所述共面調節板為矩形平板，其上豎直分布若干個反光點，共面調節板豎直掛在輔助調試標定移動架上；所述激光器的光束為垂直于車體前進方向的呈一定角度的扇面；所述激光器與相機一一對應，每個激光器位于其對應的相機正下方，每個激光器與對應的相機安裝于同一平臺上；所述濾光片加裝于相機鏡頭前，只允許所述激光器所發光束對應波長的光線通過；所述相機和激光器的空間角度可調。

一種應用上述動態捕獲裝置的軌道控制網動態捕獲方法，其特征為所述方法包括以下步驟：

步驟一，調整激光器的俯仰角度，保證激光束照射視場滿足軌道控制網目標上下變化范圍；

步驟二，向相機所在位置的方向移動輔助調試標定移動架，使共面調節板最底端的反光點在相機中清晰成像；

步驟三，向相機所在位置的方向繼續移動輔助調試標定移動架，使共面調節板最頂端的反光點在相機中清晰成像；

步驟四，打開激光器和鏡頭前加裝濾光片的相機，調節相機的曝光時間和光圈；

步驟五，在線路上進行若干次跑車，以此建立軌道控制網樁圖像庫。

本發明的有益效果是：本發明中的軌道控制網動態捕獲裝置增加了輔助調試標定移動架、共面調節板、濾光片和上下兩個激光器，本發明中的軌道控制網動態捕獲方法應用該動態捕獲裝置，通過調整使得激光器和相機共面，利用只通過激光器線光束的濾光片讓相機僅在該光線下成像，調節光圈和曝光時間使得圖像達到最佳識別效果，最終實現軌道控制網全天候動態捕獲，為實現軌道控制網自動監測和線路絕對坐標動態檢測奠定了基礎。

附圖說明

圖1為本發明中軌道控制網動態捕獲裝置中輔助調試標定移動架和共面調節板的一種具體實施方式的結構示意圖；

其中，1-輔助調試標定移動架、2-共面調節板、3-反光點。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式做進一步說明。

參見圖1，其為本發明中軌道控制網動態捕獲裝置中輔助調試標定移動架和共面調節板的一種具體實施方式的結構示意圖。在本實施方式中，設置三個LED燈為反光點3，選取濾光片為紅外濾光片。

一種應用上述動態捕獲裝置的軌道控制網動態捕獲方法具體實施步驟如下：

（1）在“輔助調試標定移動架”面板上的上端（CPⅢ目標的最高位置）和下端（CPⅢ目標的最低位置）分別粘貼一條橫向反光條（長200mm，寬20mm）。通過遠處和近處的2個“輔助調試標定移動架”1，觀察每臺相機的拍攝的2個位置的“輔助調試標定移動架”1上的共面調節板上2的圖像（2條反光膜的圖像）調整激光器的俯仰角度，保證激光束照射視場滿足CPⅢ目標上下變化范圍；

（2）移動“輔助調試標定移動架”1，使共面調節板2最底端的反光點LED燈成像，保證相機在最遠處成高亮度清晰像；

（3）移動“輔助調試標定移動架”1，使共面調節板2最頂端的反光點LED燈成像，保證相機在最近處成高亮度清晰像；