[發明專利]一種車鉤高度檢測方法及其系統

在審

• 申請號: 202210051690.8
• 申請日: 2022-01-17
• 公開（公告）號: CN114359321A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 張渝;趙波;彭建平;黃煒;章祥;王小偉;馬莉;邱賀;鄧鑫
• 申請（專利權）人: 成都主導軟件技術有限公司
• 主分類號: G06T7/136
• 分類號: G06T7/136;G06T7/11;G06T5/00;G06V10/44;G06V20/64
• 代理公司: 成都市集智匯華知識產權代理事務所(普通合伙) 51237
• 代理人: 李華;溫黎娟

本發明公開了一種車鉤高度檢測方法，包括：采集車輛圖像，其中，所述車輛圖像包括車鉤區域和車輛軌道區域；基于所述車輛圖像和預設模板進行模板匹配，調用匹配的預設模板；提取所述車輛圖像中與匹配的所述預設模板相關度最高的區域作為車鉤區域圖像；基于所述車輛圖像提取軌道上表面邊緣線，并基于所述車鉤區域圖像提取車鉤中心線；將所述軌道上表面邊緣線和所述車鉤中心線基于預標定的2D/3D轉換矩陣映射至車輛三維點云數據；計算所述軌道上表面邊緣線上各點的高度值的平均值并生成軌面高度值，計算所述車鉤中心線各點的高度值的平均值并生成車鉤中心線高度值；基于所述軌面高度值和所述車鉤中心線高度值生成車鉤高度。

技術領域

本發明涉及軌道車輛檢測技術領域，具體涉及一種車鉤高度檢測方法及其系統。

背景技術

車鉤是機務車輛的重要組成部件，用于實現機車與車輛或者車輛與車輛的連掛，它的質量和安裝狀態直接關系到鐵路運行的安全性。車鉤在車輛運行過程中受牽引力、沖擊力等作用容易產生磨耗和損傷，導致車鉤高度發生變化，可能會造成車輛脫鉤的情況，嚴重威脅行車安全。因此在車輛檢修時需對車鉤高度進行測量和調整，確保其高度在規定范圍內，保證車輛安全運行。

在車輛檢修時需測量車鉤高度，確保車鉤高度滿足規定要求。當前的車鉤高度測量方式大多是通過測量標尺來進行人工測量，效率低下、操作復雜、測量誤差較大，少數采用超聲或紅外傳感器對車鉤高度進行測量，但需要在車鉤上安裝超聲探頭或貼條，容易脫落，影響行車安全。具體的，目前大多采用高度測量標尺對車鉤高度進行人工測量，由檢修工人手持高度測量標尺，置于水平鐵軌面上并垂直于鐵軌平面，然后通過肉眼讀取車鉤中心線所在高度值，工作效率低下，且由于工具及視覺的誤差等，車鉤高度測量精度也得不到有效的保證。并且，少數采用超聲或紅外傳感器進行車鉤高度測量的方式為：在車鉤中心線處安裝一個可收縮懸臂梁，并將超聲收、發探頭固定于懸臂梁上，將懸臂梁伸至軌面正上方，超聲發射探頭發射超聲波信號至軌面反射后由接收探頭接收，根據超聲波發射和接收回波的時間差，計算出車鉤中心線到軌面的距離。紅外傳感器測量方式為：在車鉤中心線處粘貼一條表面閃亮的貼條，通過安裝于貼條正對處可上下移動的紅外傳感器探測貼條位置，并根據探測到貼條信號時的紅外傳感器高度計算車鉤中心線的高度值。但基于超聲和紅外傳感器的測量方式均需在車鉤上加裝設備，容易脫落，影響行車安全。

綜上所述，現有的車鉤高度檢測方法存在可靠性較低的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種車鉤高度檢測方法及其系統，通過改進圖像采集方法及數據處理方法，解決了傳統的車鉤高度檢測方法存在的可靠性較低的問題。

為解決以上問題，本發明的技術方案為采用一種車鉤高度檢測方法，包括：采集車輛圖像，其中，所述車輛圖像包括車鉤區域和車輛軌道區域；基于所述車輛圖像和預設模板進行模板匹配，調用匹配的預設模板；提取所述車輛圖像中與匹配的所述預設模板相關度最高的區域作為車鉤區域圖像；基于所述車輛圖像提取軌道上表面邊緣線，并基于所述車鉤區域圖像提取車鉤中心線；將所述軌道上表面邊緣線和所述車鉤中心線基于預標定的2D/3D轉換矩陣映射至車輛三維點云數據；計算所述軌道上表面邊緣線上各點的高度值的平均值并生成軌面高度值，計算所述車鉤中心線各點的高度值的平均值并生成車鉤中心線高度值；基于所述軌面高度值和所述車鉤中心線高度值生成車鉤高度。

可選地，基于所述車輛圖像提取軌道上表面邊緣線，包括：截取所述車輛圖像在預設比例區域內的圖像；對截取后的圖像進行平滑處理后，基于閾值分割方法提取多個目標區域圖像；將多個所述目標區域圖像按照其位于所述車輛圖像中的位置由上至下排序后，提取位于最接近所述車輛圖像底部的所述目標區域圖像作為軌道區域圖像；由上至下遍歷所述軌道區域圖像的每列像素點，獲取每列第一個非零像素點作為軌道的上邊緣點并擬合直線，生成所述軌道上表面邊緣線。