[發明專利]基于機器視覺的軌道剛度測量方法

有效

• 申請號: 201410400026.5
• 申請日: 2014-08-14
• 公開（公告）號: CN104501768B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 李清泉;曹民;張德津;林紅;謝和禮;李輝;張志剛;文藝
• 申請（專利權）人: 武漢武大卓越科技有限責任公司
• 主分類號: G01B21/32
• 分類號: G01B21/32
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所11302
• 代理人: 劉杰

1.一種基于機器視覺的軌道剛度測量方法，其特征在于，涉及的測量裝置包括兩個一字線激光器和一個視覺傳感器，安裝在火車輪上的壓力傳感器或加速度計；所述視覺傳感器安裝在軌道面正上方的測量載體上，所述視覺傳感器在軌道面上的視覺區域位于軌道的撓曲線半徑之外；所述兩個一字線激光器分別安裝在所述視覺傳感器的兩側，所述兩個一字線激光器與所述視覺傳感器安裝在同一水平面，兩條一字線激光在軌道面的成像均位于所述視覺傳感器的視覺區域內；其測量過程包括以下步驟：

i、記錄所述視覺傳感器距離軌面的安裝高度H、激光器距離所述視覺傳感器的水平距離L₁、L₂、激光器的出射面與水平面的夾角θ₁、θ₂；開啟壓力傳感器或加速度計，測量獲取車輪施加給鋼軌的壓力載荷F；同時開啟所述兩個一字線激光器和所述視覺傳感器，所述兩個一字線激光器分別發出兩條一字線激光，兩條一字線激光落在所述視覺傳感器的視覺區域內，所述視覺傳感器垂直采集軌道面上的圖像；

ii、處理所述視覺區域圖像，從所述視覺區域圖像中提取兩個一字線激光器分別在所述視覺區域的成像，即兩條呈曲線的激光線；

iii、計算所述兩條激光線之間的最近距離d；

iv、依下列公式計算所述視覺傳感器與軌道面之間的距離h'，

v、依下列公式計算載荷中心的撓度y_r，y_r＝H-h'；

vi、依下列公式計算鋼軌剛度

2.根據權利要求1所述的基于機器視覺的軌道剛度測量方法，其特征在于，所述視覺傳感器為面陣列傳感器相機。

3.根據權利要求2所述的基于機器視覺的軌道剛度測量方法，其特征在于，在測量載體上安裝加速度計或位移傳感器、角度傳感器；設所述面陣列傳感器相機距離載荷輪中心的水平距離為S，傳感器測得的載體上下震動距離為hs、測量載體沿行車方向的俯仰角β，則面陣列傳感器相機距離軌面的有效距離h＝h'*cosβ-S*tanβ-h_s；

所述步驟v中載荷中心的撓度y_r的計算公式以y_r＝H-h替代。