[發明專利]一種基于雙目線陣CCD攝像頭的便攜式接觸網幾何參數檢測方法及系統

在審

• 申請號: 201410687499.8
• 申請日: 2014-11-25
• 公開（公告）號: CN104330031A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 徐成;肖雄仁;黃立平;李濤;甘祥;李杰;王偉;高楠
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/02
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 周長清

技術領域

本發明主要涉及到鐵路接觸網檢測系統，特指一種基于雙目線陣CCD攝像頭的便攜式接觸網幾何參數檢測方法及系統。

背景技術

目前，在對鐵路接觸網進行檢測時，接觸線導高、拉出值、側面限界等常規幾何參數的測量多采用人工定點方式測量。這種人工定點測量的方式，普遍存在測量值不連續、測量效率低等缺點。因此，面對電氣化鐵路安全要求越來越高的今天，傳統的人工定點檢測技術檢測誤差較大，檢測波形不連續，效率低，而基于激光雷達的非接觸式檢測技術由于其核心傳感器采用國外進口元器件，系統整體造價昂貴；因此亟需快速、連續、節能、性價比高的接觸網幾何參數檢測系統。

發明內容

本發明要解決的技術問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種結構簡單、操作簡便、攜帶方便、可全天候工作的基于雙目線陣CCD攝像頭的便攜式接觸網幾何參數檢測方法及系統。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種基于雙目線陣CCD攝像頭的便攜式接觸網幾何參數檢測方法，步驟為：

(1)將兩個成像裝置布置于兩根軌道上，用來產生照明光的線光源布置于兩個成像裝置之間的中心處；

(2)朝向接觸線發射照明光線，所產生的反射光分別進入到兩個成像裝置內進行成像；

(3)通過下列公式得到對應的接觸網幾何參數：

H=h0+Stanθ1tanθ2tanθ1+tanθ2]]>

a=S2-Stanθ1tanθ1+tanθ2]]>

其中，H為導高、a為拉出值，兩個成像裝置中心之間的距離為S，h0為軌平面到成像平面的高度，接觸線對照明光的反射光在兩個成像裝置上成像，經過坐標轉換之后與成像平面的夾角分別θ1、θ2。

本發明進一步提供一種基于雙目線陣CCD攝像頭的便攜式接觸網幾何參數檢測系統，包括便攜式小車及安裝于便攜式小車上的兩個攝像頭、CCD攝像頭信息采集處理嵌入式系統、線光源，所述線光源安裝于兩個攝像頭的正中間，所述線光源發出的線狀光被所測接觸線反射回來之后進入攝像頭并在線陣CCD中成像。

作為本發明的進一步改進：所述攝像頭的線陣列CCD上方安放濾光鏡。

作為本發明的進一步改進：在所述濾光鏡和線陣列CCD之間安裝柱面鏡。

作為本發明的進一步改進：所述柱面鏡的母線與線陣列CCD垂直，所述柱面鏡的平面一側平行攝像頭安裝平面，所述柱面鏡的凸面朝向接觸網方向。

作為本發明的進一步改進：所述便攜式小車包括底盤，所述底盤上設有平行于軌平面的攝像頭安裝平面。

作為本發明的進一步改進：所述底盤的車輪位于軌道的上方并可沿軌道行走，所述底盤上還設有輔助輪，所述輔助輪用來與軌道的內側面配合，并通過彈簧使車體靠近軌道。

作為本發明的進一步改進：所述車輪處設有測速編碼器，用來檢測車輪的實時速度。

作為本發明的進一步改進：所述CCD攝像頭信息采集處理嵌入式系統包括：

基于FPGA的CCD驅動模塊，當反射光16經過光學系統成像于CCD光敏單元上，CCD驅動電路以一定頻率的脈沖驅動CCD輸出反映物體位移信息的信號；