连续跟踪测量接触网几何参数的系统和方法
摘要文本
本发明涉及一种连续跟踪测量接触网几何参数的系统及方法,系统包括:可沿钢轨轨道行走的车体;设置在所述车体上的测量装置和工业计算机,测量装置通过旋转电机安装在车体上,所述测量装置包括工业相机和激光测距装置,工业相机的光轴方向和激光测距装置的激光出射方向平行设置;工业相机实时拍摄轨道上方接触网的图像,发送至工业计算机,工业计算机根据所述图像得到当前激光测距装置的出射激光与接触网的位置偏差,利用所述位置偏差生成驱动信号发送至旋转电机,控制所述旋转电机带动测量装置动作,使得在车体行走过程中激光测距装置的出射激光始终照射在被检测接触网上,然后利用激光测距装置直接获取接触网几何参数。
申请人信息
- 申请人:济南蓝动激光技术有限公司
- 申请人地址:250101 山东省济南市高新区新宇路南首齐鲁软件园大厦706室
- 发明人: 济南蓝动激光技术有限公司
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 连续跟踪测量接触网几何参数的系统和方法 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN201710938179.9 |
| 申请日 | 2017年9月30日 |
| 公告号 | CN107504899B |
| 公开日 | 2024年2月2日 |
| IPC主分类号 | G01B11/00 |
| 权利人 | 济南蓝动激光技术有限公司 |
| 发明人 | 林宪旗; 张文亮; 高岩; 刘建文; 陈兆鑫; 赵少鹏; 李朝正; 夏欢 |
| 地址 | 山东省济南市高新区新宇路南首齐鲁软件园大厦706室 |
专利主权项内容
1.一种连续跟踪测量接触网几何参数的方法,其特征在于,包括:实时采集轨道上方接触网的图像,利用图像检测算法得到图像中接触网的位置信息,根据所述位置信息计算当前激光测距装置的出射激光与接触网的位置偏差,利用所述位置偏差控制激光测距装置的出射激光方向,使得在车体行走过程中激光测距装置的出射激光始终照射在被检测接触网上,然后利用激光测距装置和角度编码器直接获取接触网几何参数;所述轨道上方接触网的图像包括接触线和承力索,采用图像处理方法将二者区分开来,识别出接触线;当工作在白天模式下时,分析所述接触网图像的对比度,根据对比度分析结果,调整工业相机的曝光时间与光阑光圈大小,用于得到最佳对比度的接触网图像,保证相机在白天的不同时间都可拍摄到清晰且曝光合适的接触网图像;计算所述接触网图像的第一梯度图像,去除梯度强度小于第一设定值的背景干扰,然后利用霍夫变换的方法提取图像中的被检测目标;当图像中同时包括接触网和承力索时,根据接触网和承力索的不同几何特征,区分接触网和承力索,从而提取接触网为被检测目标;当工作在夜间模式下时,打开照明光源,分析所述接触网图像的灰度值,根据被检测目标与背景区域的不同灰度值,获取图像中接触网的位置信息;分析所述接触网图像的灰度值,根据被检测目标与背景区域的不同灰度值,获取图像中接触网的位置信息包括:计算所述接触网图像的第二梯度图像,去除梯度强度小于第二设定值的背景干扰,然后利用霍夫变换的方法提取图像中的被检测目标;当图像中同时包括接触网和承力索时,根据接触网和承力索的不同亮暗特征,区分接触网和承力索,从而提取接触网为被检测目标;还包括对连续跟踪测量接触网几何参数进行人工干预,主动向工业计算机输入调整信息,间接将激光测距装置对准被检测接触网;还包括对锚段处进行自动扫描测量,将被检测接触网分为多个锚段,结合图像识别、编码器对锚段关节处多根接触线、承力索进行扫描测量,在锚段处做出决策,进行对工支线路的跟踪;还包括特征点处的数据筛选,所述特征点至少包括吊弦、定位器、上方桥梁中的一种,特征点处的数据筛选具体为:采用图像检测算法识别轨道沿线的特征点,并通过GPS定位装置获取所述特征点的定位数据,然后利用人工筛选特征点的方法进行二次定位,生成特征点数据库;当反复在钢轨轨道上进行跟踪测量时,将通过图像检测算法与GPS定位装置获取的特征点定位数据与所述特征点数据库中的数据进行匹配,根据匹配结果添加或剔除特征点数据库中的数据;根据特征点数据库,筛选特征点处的接触网几何参数;还包括实时拍摄激光光斑落在接触网上的位置图像,根据所述位置图像,反向计算出激光光斑的位置误差,根据所述位置误差修正接触网几何参数。