[發(fā)明專利]一種列車直線度檢測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211549345.3
• 申請日: 2022-12-05
• 公開（公告）號: CN116086388A
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蒲松;伍國平;李偉
• 申請（專利權(quán)）人: 四川省中車鐵投軌道交通有限公司;湖南中車智行科技有限公司
• 主分類號: G01B21/24
• 分類號: G01B21/24;G01V8/10
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11870
• 代理人: 李夢蝶

1.一種列車直線度檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、對列車駛?cè)霗z測區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測；

S2、在檢測區(qū)域兩側(cè)依次對稱布置多個(gè)傳感器；

S3、在有列車進(jìn)入檢測區(qū)域時(shí)，通過多個(gè)傳感器對行駛的列車進(jìn)行測量，得到多對車身離傳感器的距離；

S4、根據(jù)多對車身離傳感器的距離，得到列車直線程度值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車直線度檢測方法，其特征在于，所述步驟S1包括以下分步驟：

S11、在列車未進(jìn)入檢測區(qū)域時(shí)，采集檢測區(qū)域圖像，得到預(yù)存背景圖像；

S12、對檢測區(qū)域進(jìn)行圖像采集，得到實(shí)時(shí)圖像；

S13、計(jì)算實(shí)時(shí)圖像與預(yù)存背景圖像的光線系數(shù)；

S14、根據(jù)光線系數(shù)修正實(shí)時(shí)圖像的灰度值，得到修正灰度圖；

S15、從修正灰度圖上取預(yù)估列車所在區(qū)域的多個(gè)像素點(diǎn)，得到實(shí)時(shí)像素點(diǎn)；

S16、根據(jù)實(shí)時(shí)像素點(diǎn)所在的坐標(biāo)，取預(yù)存背景圖像中相同位置的像素點(diǎn)，得到背景像素點(diǎn)；

S17、根據(jù)實(shí)時(shí)像素點(diǎn)的灰度值和背景像素點(diǎn)的灰度值，計(jì)算圖像差值；

S18、判斷圖像差值是否大于閾值，若是，則有列車進(jìn)入檢測區(qū)域，若否，則跳轉(zhuǎn)至步驟S12。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的列車直線度檢測方法，其特征在于，所述步驟S13包括以下分步驟：

S131、將預(yù)存背景圖像灰度化，得到背景灰度圖像；

S132、將實(shí)時(shí)圖像灰度化，得到實(shí)時(shí)灰度圖像；

S133、根據(jù)列車在圖像上的位置分布，取不會(huì)被列車覆蓋的背景灰度圖像

水平方向上的多個(gè)像素點(diǎn)的灰度值，作為背景像素點(diǎn)灰度值；

S134、根據(jù)背景像素點(diǎn)灰度值所對應(yīng)的坐標(biāo)，取實(shí)時(shí)灰度圖像中相同位置的多個(gè)像素點(diǎn)的灰度值，作為實(shí)時(shí)像素點(diǎn)灰度值；

S135、根據(jù)實(shí)時(shí)像素點(diǎn)灰度值和背景像素點(diǎn)灰度值，計(jì)算實(shí)時(shí)圖像與預(yù)存背景圖像的光線系數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的列車直線度檢測方法，其特征在于，所述步驟S135中計(jì)算實(shí)時(shí)圖像與預(yù)存背景圖像的光線系數(shù)的公式為：

其中，θ為實(shí)時(shí)圖像與預(yù)存背景圖像的光線系數(shù)，N為水平方向取的像素點(diǎn)數(shù)量，為實(shí)時(shí)灰度圖像中取的第n個(gè)像素點(diǎn)所對應(yīng)的灰度值，r_n為背景灰度圖像中取的第n個(gè)像素點(diǎn)所對應(yīng)的灰度值。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的列車直線度檢測方法，其特征在于，所述步驟S17中計(jì)算圖像差值的公式為：

其中，ε為圖像差值，r_i^*為第i個(gè)實(shí)時(shí)像素點(diǎn)的灰度值，r_i為第i個(gè)背景像素點(diǎn)的灰度值，I為從修正灰度圖上取預(yù)估列車所在區(qū)域的像素點(diǎn)的數(shù)量。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車直線度檢測方法，其特征在于，所述步驟S2中傳感器包括：射頻發(fā)射組件和射頻接收組件。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的列車直線度檢測方法，其特征在于，所述步驟S3包括以下分步驟：

S31、在有列車進(jìn)入檢測區(qū)域時(shí)，通過每個(gè)射頻發(fā)射組件發(fā)射斜率調(diào)頻波；

S32、通過射頻接收組件接收列車反射的斜率調(diào)頻波的回波；

S33、將回波與斜率調(diào)頻波混頻，并通過頻譜儀測得混頻后信號的頻率；

S34、根據(jù)混頻后信號的頻率，計(jì)算列車車身與每個(gè)傳感器的距離，得到多對車身離傳感器的距離。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的列車直線度檢測方法，其特征在于，所述步驟S31中每個(gè)射頻發(fā)射組件發(fā)射斜率調(diào)頻波的表達(dá)式為：

其中，Tr(t)為每個(gè)射頻發(fā)射組件發(fā)射斜率調(diào)頻波，P為信號功率，f為載波頻率，t為時(shí)間，ξ為斜率參數(shù)。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的列車直線度檢測方法，其特征在于，所述步驟S34中計(jì)算列車車身與每個(gè)傳感器的距離公式為：

其中，d為列車車身與每個(gè)傳感器的距離，f^′為混頻后信號的頻率，ξ為斜率參數(shù)，c為光速。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車直線度檢測方法，其特征在于，所述步驟S4包括以下分步驟：

S41、根據(jù)多對車身離傳感器的距離，計(jì)算每對傳感器間的距離的差值；

S42、根據(jù)多對傳感器間的距離的差值，計(jì)算平均差值，得到列車直線程度值。