[發明專利]鋼軌波磨動態測量方法

有效

• 申請號: 201810863148.6
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN109017867B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 馬子驥;劉微;董艷茹;劉宏立;黃佩
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: B61K9/08
• 分類號: B61K9/08;G01B11/30
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強;王娟

1.一種鋼軌波磨動態測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）提取多個鋼軌斷面輪廓；

2）構建垂直于軌道縱向的輔助平面：在構造好的三維坐標中利用多個斷面輪廓的軌顎點連線平行于軌道縱向的特點構造垂直于軌道縱向的輔助平面；

3）將鋼軌斷面輪廓投影到所述輔助平面上消除輪廓失真，從而獲得準確的斷面廓形；

4）通過分層的輪廓配準，將準確的斷面廓形與參考輪廓逐步準確對齊；具體實現過程包括：在準確的斷面廓形的二維平面斷面輪廓曲線中，根據軌顎點的平移量和軌側直線的斜率構造旋轉平移矩陣，與參考輪廓做初步配準；利用軌顎點與軌腰區兩段圓弧起止間的固有垂向距離關系，實現兩段圓弧的準確分割定位，進而使用常規雙圓心法與參考輪廓精確配準；

5）精確定位波磨測點，并取得斷面輪廓的波磨值；

6）重復步驟1）～5），沿軌道縱向依次采樣得到不同位置的波磨值后，相連即得到待測鋼軌的波磨值。

2.根據權利要求1所述的鋼軌波磨動態測量方法，其特征在于，步驟1）中，采用Steger法對鋼軌圖像進行光條中心亞像素圖像坐標提取，并最終完成從像素坐標系到世界坐標或相機坐標系的三維重建過程。

3.根據權利要求1所述的鋼軌波磨動態測量方法，其特征在于，步驟3）的具體實現過程包括：

1）獲得n條斷面輪廓L₁、L₂、…、L_n在相機坐標系下的軌顎點的坐標分別為C₁(x₁,y₁,z₁)、C₂(x₂,y₂,z₂) 、…、C_n(x_n,y_n,z_n)，采用最小二乘法擬合空間直線L作為鋼軌縱向，該直線方程滿足，其中(n_x,n_y,n_z)為直線方程的方向向量，點為直線L上任意一點；

2）過點P₀做垂直于直線L的輔助平面T，則T的平面方程為；

3）將斷面輪廓L_i投影到輔助平面T上，消除輪廓失真，得到投影輪廓L_t，設斷面輪廓L_i任意一點投影到輔助平面T上的對應點為P_t(x_t,y_t,z_t)，則連線平行于直線L，即滿足：

；

4）得到投影輪廓L_t之后，將L_t旋轉至與Z軸垂直，得到準確的斷面廓形的二維平面斷面輪廓曲線。

4.根據權利要求1所述的鋼軌波磨動態測量方法，其特征在于，步驟5）中，利用軌腰圓弧圓心距波磨測點沿軌距方向的距離為固定值的特點，精確定位波磨測點，并將軌腰圓弧圓心與波磨測點垂直方向上的距離作為待測的波磨值。