[發明專利]一種基于曲線配準算法的列車受電弓磨耗檢測方法

在審

• 申請號: 202210465510.0
• 申請日: 2022-04-29
• 公開（公告）號: CN114935308A
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 袁堂文;張藝琿;張永;朱俊霖;邢宗義;宋開華;張菁;周巨貴;邢成雷;劉寧;姚小文
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/24;G01C9/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 薛云燕

1.一種基于曲線配準算法的列車受電弓磨耗檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，部署兩個2D激光測距儀，并對兩個2D激光測距儀進行標定；

步驟2，通過標定后的兩個2D激光測距儀，分別采集受電弓滑板輪廓數據；

步驟3，坐標轉換、數據融合：對步驟2兩個2D激光測距儀采集的輪廓數據進行坐標轉換和數據融合，得到一條完整的受電弓滑板輪廓曲線，并進行傾斜校正；

步驟4，曲線配準：將傾斜校正后的受電弓滑板輪廓曲線與標準輪廓曲線，采用基于曲率不變量的曲線配準算法進行曲線配準；

步驟5，計算磨耗：根據步驟4得到的配準后的曲線，將磨耗輪廓曲線上的點坐標代入標準輪廓曲線即可得到各點磨耗值。

2.根據權利要求1所述的基于曲線配準算法的列車受電弓磨耗檢測方法，其特征在于，步驟1所述部署兩個2D激光測距儀，具體如下：

所述兩個2D激光測距儀包括2D激光測距儀S1和2D激光測距儀S2，所述2D激光測距儀S1、2D激光測距儀S2均采用基于三角測量原理的2D激光測距儀，分別位于受電弓左右兩側；

所述2D激光測距儀S1、2D激光測距儀S2位于同一水平高度，水平方向相距678mm，垂直方向高于受電弓滑板1300mm；所述2D激光測距儀S1、2D激光測距儀S2的激光方向與水平方向垂直，兩個2D激光測距儀的激光平面在同一平面上。

3.根據權利要求2所述的基于曲線配準算法的列車受電弓磨耗檢測方法，其特征在于，步驟1所述對兩個2D激光測距儀進行標定，標定過程選擇一個長20cm、寬10cm的標準長方體物塊，包括以下步驟：

(1.1)兩個2D激光測距儀分別照射物塊其中一部分，兩個2D激光測距儀采集到的數據應是兩條線段l₁、l₂，若兩條線段l₁、l₂所在直線的斜率相同，則證明兩測距儀坐標軸互相平行，反之則不平行，記線段l₁、l₂所在直線相對于u₁、u₂軸正方向的傾角分別為θ₁、θ₂，其中，u₁、u₂軸分別為兩個2D激光測距儀的基準水平軸；

(1.2)左右移動或旋轉物塊，使物塊平行于橫梁，記兩個2D激光測距儀照射到物塊上平面頂點在各自坐標系得到的坐標點為(x₁,y₁)、(x₂,y₂)；

(1.3)利用(x₁,y₁)、(x₂,y₂)、θ₁、θ₂計算兩坐標系原點相對距離L_x、L_y：

L_x＝|x₁cosθ₁+y₁sinθ₁|+|x₂cosθ₂+y₂sinθ₂|+200

L_y＝||y₁cosθ₁-x₁sinθ₁|-|y₂cosθ₁-x₂sinθ₂||

其中，L_x是兩坐標系原點水平方向的相對距離，L_y是兩坐標系原點垂直方向的相對距離。

4.根據權利要求1所述的基于曲線配準算法的列車受電弓磨耗檢測方法，其特征在于，步驟2所述采集受電弓滑板輪廓數據，具體如下：

采集受電弓滑板輪廓數據時，兩個2D激光測距儀交替工作，防止激光線相互干擾，逐次分別采集受電弓部分輪廓數據。