[發明專利]無砟軌道板尺寸檢測方法及裝置

有效

• 申請號: 201310747631.5
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103697813A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 張書國;劉歆澤;溫輝;李拴虎;范宏生;吳曉俊;歧志強;勾志陽;王孟;陳波;董博峰;高濤;曾建國;朱建軍
• 申請（專利權）人: 中建鐵路建設有限公司;北京普達迪泰科技有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 北京中建聯合知識產權代理事務所 11004
• 代理人: 朱麗巖

1.一種無砟軌道板尺寸檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：在待測的無砟軌道板表面布設多個照相測量點及編碼標志點，以及在該無砟軌道板表面或無砟軌道板附近放置，從不同方向及位置對所述無砟軌道板進行拍攝，得到無砟軌道板的多個影像相片，其中，所述多個影像相片中拍攝有該多個照相測量點、編碼標志點及兩標準尺，且相鄰的所述多個影像相片中拍攝有至少四個相同的編碼標志點；

步驟S2：根據所述多個影像相片中的多個照相測量點、編碼標志點及兩標準尺，對所述多個影像相片進行圖像處理，得到該無砟軌道板表面的多個照相測量點的三維坐標；

步驟S3：提供該無砟軌道板的三維模型，將所述多個照相測量點的三維坐標與該無砟軌道板的三維模型進行匹配，得到所述無砟軌道板的點云形狀；

步驟S4：將所述無砟軌道板的點云形狀上對應于該三維模型上相同面的測量點集進行擬合，并計算所述無砟軌道板尺寸檢測量的值。

2.根據權利要求1所述的無砟軌道板尺寸檢測方法及裝置，其特征在于，所述多個編碼標志點均勻布設于該無砟軌道板的表面，且每一所述多個影像相片中拍攝到至少四個編碼標志點。

3.根據權利要求2所述的無砟軌道板尺寸檢測方法，其特征在于，所述步驟S2具體包括：

步驟S21：根據影像相片中的多個照相測量點，通過圖像識別算法識別出該照相測量點的邊緣并提取出識別的邊緣數據，通過該邊緣數據定位測量點的中心位置；

步驟S22：根據影像相片中的多個編碼標志點，將不同影像相片中相同編碼的編碼標志點進行匹配，以將所述多個影像相片拼接得到該無砟軌道板的全景圖像；

步驟S23：根據所述多個照相測量點的邊緣數據，通過光束法平差計算出該無砟軌道板的全景圖像中多個照相測量點的三維坐標，即得到該無砟軌道板表面照相測量點的云數據。

4.根據權利要求3所述的無砟軌道板尺寸檢測方法，其特征在于，所述步驟S22具體包括：

識別出該影像相片中的多個編碼標志點；

將識別出的編碼標志點與數據庫里的模版標志點進行比對，得到影像相片中的多個編碼標志點的編碼；

將不同影像相片中相同編碼的編碼標志點進行匹配，以將所述多個影像相片拼接得到該無砟軌道板的全景圖像。

5.根據權利要求1所述的無砟軌道板尺寸檢測方法，其特征在于，所述步驟S3具體包括：

提供該無砟軌道板的三維模型；?

根據所述多個照相測量點三維坐標的測量坐標系與三維模型的模型設計坐標系中的公共點坐標，獲取所述測量坐標系與模型設計坐標系的轉換參數，并根據所述轉換參數將所述測量坐標系與模型設計坐標系進行對齊匹配；

或通過迭代就近點算法對所述多個照相測量點的三維坐標與三維模型進行最小二乘迭代，從而將所述多個照相測量點的三維坐標與三維模型進行匹配；

根據上述匹配結果擬合出所述無砟軌道板的點云形狀。

6.根據權利要求1所述的無砟軌道板尺寸檢測方法，其特征在于，所述步驟S4還包括：根據所述無砟軌道板尺寸檢測量的幾何關系進行計算生成測量報表。

7.一種無砟軌道板尺寸檢測裝置，用于檢測無砟軌道板的尺寸，其特征在于，所述檢測裝置包括：布設于所述無砟軌道板表面的多個照相測量點及編碼標志點、兩標準尺、數碼攝像機以及圖像處理系統，所述兩標準尺放置于該無砟軌道板表面或無砟軌道板附近，所述數碼攝像機用于從不同方向及位置對所述無砟軌道板進行拍攝，得到無砟軌道板的多個影像相片，其中，所述多個影像相片中拍攝有該多個照相測量點、編碼標志點及兩標準尺，且相鄰的所述多個影像相片中拍攝有至少四個相同的編碼標志點；

所述圖像處理系統包括：

坐標獲取模塊、用于根據所述多個影像相片中的多個照相測量點、編碼標志點及兩標準尺，對所述多個影像相片進行圖像處理，得到該無砟軌道板表面的多個照相測量點的三維坐標；?

坐標匹配模塊、連接于所述坐標獲取模塊，用于將所述多個照相測量點的三維坐標與該無砟軌道板的三維模型進行匹配，得到所述無砟軌道板的點云形狀；

以及擬合計算模塊，連接于所述坐標匹配模塊，用于將所述無砟軌道板的點云形狀上對應于該三維模型上相同面的測量點集進行擬合，并計算所述無砟軌道板尺寸檢測量的值。