[發(fā)明專利]一種脈沖定距記錄軌道圖像位置的裝置及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010187663.4
• 申請(qǐng)日: 2020-03-17
• 公開（公告）號(hào): CN111413349A
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石雅瑩;吳祿慎;陳華偉;黃綠娥;王曉輝;石新宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南昌大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/89
• 分類號(hào): G01N21/89
• 代理公司: 南昌新天下專利商標(biāo)代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

1.一種脈沖定距記錄軌道圖像位置的裝置，其特征是包括工控機(jī)、光電編碼器、CCD線陣相機(jī)、LED線形光源；其中工控機(jī)、光電編碼器和CCD線陣相機(jī)組成圖像信息采集系統(tǒng)，光電編碼器、CCD線陣相機(jī)分別連接到工控機(jī)，光電編碼器與CCD線陣相機(jī)相連；工控機(jī)和光電編碼器組成里程記錄系統(tǒng)，光電編碼器與工控機(jī)相連；工控機(jī)、光電編碼器、CCD線陣相機(jī)、LED線形光源通過固定架安裝在軌道檢測(cè)小車上；光電編碼器與軌道檢測(cè)小車輪子兩者保持同軸轉(zhuǎn)動(dòng)；CCD線陣相機(jī)的攝像頭垂直對(duì)著軌面，LED線形光源從側(cè)面照射到線陣CCD線陣相機(jī)拍攝的軌面位置；

圖像采集系統(tǒng)中的光電編碼器觸發(fā)CCD線陣相機(jī)拍攝圖片；工控機(jī)連接CCD線陣相機(jī)設(shè)置CCD線陣相機(jī)參數(shù)且存儲(chǔ)圖片；

里程記錄系統(tǒng)中光電編碼器獲得的脈沖信號(hào)并轉(zhuǎn)化為里程信息，在工控機(jī)上顯示；工控機(jī)連接LED線形光源并調(diào)節(jié)光源。

2.一種脈沖定距記錄軌道圖像位置的方法，其特征是包括以下步驟：

（1）工控機(jī)、光電編碼器、CCD線陣相機(jī)、LED線形光源通過固定架安裝在軌道檢測(cè)小車上；并將光電編碼器與軌道檢測(cè)小車輪子兩者保持同軸轉(zhuǎn)動(dòng)；

（2）光電編碼器隨軌道檢測(cè)小車行駛轉(zhuǎn)動(dòng)觸發(fā)脈沖，根據(jù)工控機(jī)設(shè)定上升沿觸發(fā)脈沖信號(hào)，將其傳輸至CCD線陣相機(jī)；

（3）CCD線陣相機(jī)采用外部觸發(fā)方式自動(dòng)檢測(cè)外來脈沖，并采用行觸發(fā)方式每隔固定距離，采用行掃描方式拍照，并對(duì)脈沖計(jì)數(shù)，工控機(jī)對(duì)上升沿和下降沿都產(chǎn)生中斷，以保證對(duì)信號(hào)沿的正負(fù)邊沿的拾取判斷編碼器正反轉(zhuǎn)，準(zhǔn)確記錄里程；

設(shè)軌道檢測(cè)小車車輪直徑為D，經(jīng)過時(shí)間T后，其車輪運(yùn)動(dòng)圈數(shù)為M，則可以計(jì)算出軌道檢測(cè)小車運(yùn)行的距離為：

L=πDM （1）

M=N/n （2）

其中，N為軌道檢測(cè)小車運(yùn)行過程中所獲得的脈沖數(shù)總數(shù)，n為光電編碼器每轉(zhuǎn)動(dòng)一周產(chǎn)生的脈沖數(shù)；將式（1）代入式（2）得小車的運(yùn)行距離為：

L=πDN/n （3）

通過對(duì)脈沖信號(hào)的獲得，計(jì)算出軌道檢測(cè)小車運(yùn)行的里程信息。