详情

原文传递钢轨廓形及磨耗检测系统的标定方法及检定方法

专利名称：	钢轨廓形及磨耗检测系统的标定方法及检定方法
摘要：	本发明公开了一种钢轨廓形及磨耗检测系统的标定方法及检定方法，该标定方法包括：在棋盘格板置放于承载平台上时，将提取的棋盘格板图像的亚像素角点的世界坐标与图像坐标进行关联标定，确定各相机的标定参数；取下棋盘格板将标定板置放于承载平台上时，根据各相机的标定参数将提取到的标定板的激光光条图像中激光光条中心的亚像素坐标转换为世界坐标后，与预设标准世界坐标对齐确定两相机的拼接关系参数。本发明利用棋盘格板及标定板分别实现对单侧相机及两相机拼接关系的标定，能够提高标定精度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国铁道科学研究院集团有限公司
发明人：	王昊;郝晋斐;夏承亮;陈春雷;赵延峰;王胜春;王宁;赵鑫欣;方玥;周谦;甄宇峰
专利状态：	有效
申请日期：	2019-10-11T00:00:00+0800
发布日期：	2019-12-27T00:00:00+0800
申请号：	CN201910961654.3
公开号：	CN110615016A
代理机构：	北京三友知识产权代理有限公司
代理人：	薛平;谷敬丽
分类号：	B61K9/08(2006.01);B;B61;B61K;B61K9
申请人地址：	100081 北京市海淀区大柳树路2号
主权项：	1.一种钢轨廓形及磨耗检测系统的标定方法，其特征在于，钢轨廓形及磨耗检测系统包括轨廓梁、两相机及两激光器；轨廓梁具有一安装面，安装面上凹设有两个第一容置部，两相机分别能拆装地定位安装于两第一容置部中，两相机以一垂直于安装面的纵向基准平面对称设置；安装面上还凹设有两个第二容置部，两激光器分别能拆装地定位安装于两第二容置部中，两激光器以纵向基准平面对称设置，两激光器发出的激光能相交于纵向基准平面中；用于标定钢轨廓形及磨耗检测系统的标定检定装置包括：承载平台及标定件，标定件包括棋盘格板及标定板，承载平台能与轨廓梁拆装地连接；标定时安装面呈竖直设置，且承载平台的纵向中心线平行于安装面且位于纵向基准平面中，两相机的镜头均朝向承载平台；在标定过程中标定件置放于承载平台上，且两激光器发出的激光线与标定件的定位槽共线；钢轨廓形及磨耗检测系统的标定方法，包括：将棋盘格板置放于承载平台上，提取通过相机采集的棋盘格板图像的亚像素角点；在标定过程中两激光器发出的激光线与棋盘格板的定位槽共线；将棋盘格板图像亚像素角点的世界坐标与棋盘格板图像的图像坐标进行关联标定，确定各相机的标定参数；取下棋盘格板将标定板置放于承载平台上，提取通过相机采集的标定板的激光光条图像中激光光条中心的亚像素坐标；在标定过程中两激光器发出的激光线与标定板的定位槽共线；根据各相机的标定参数，将激光光条中心的亚像素坐标转换为世界坐标；通过将激光光条中心的世界坐标与预设标准世界坐标对齐，确定两相机的拼接关系参数。 2.如权利要求1所述的标定方法，其特征在于，通过如下步骤提取激光光条图像中激光光条中心的亚像素坐标：按照激光光条的灰度和梯度方向特征，基于深度学习网络将激光光条划分为多个区段；基于梯度直方图统计确定每个区段的法线方向；每个区段对应一个法线方向；确定每个区段法线方向的最大光强点，以该最大光强点为中心沿法线方向按照灰度重心法提取激光光条中心的亚像素坐标。 3.如权利要求1所述的标定方法，其特征在于，棋盘格板为具有预定厚度且上表面上形成棋盘格的板体，标定板为具有预定厚度的矩形板体。 4.如权利要求1所述的标定方法，其特征在于，标定检定装置还包括底座和调节机构，底座能与轨廓梁能拆装地相接，调节机构能拆装地设于底座上，且承载平台能拆装地安装于调节机构上，调节机构能实现承载平台沿一纵向轴线进行升降、沿一呈水平设置的第一轴线进行摆动并沿一呈水平设置的第二轴线进行摆动，第一轴线位于纵向基准平面内，第二轴线与第一轴线相互垂直，且第一轴线与第二轴线的交点位于纵向轴线上。 5.如权利要求4所述的标定方法，其特征在于，底座上设有把手。 6.如权利要求4所述的标定方法，其特征在于，调节机构包括由下至上顺次相接的升降台、第一旋转台及第二旋转台，升降台与底座相接，承载平台设于第二旋转台上，升降台能带动第一旋转台、第二旋转台及承载平台进行升降，第一旋转台能带动第二旋转台及承载平台沿第一轴线进行旋转摆动，第二旋转台能带动承载平台沿第二轴线进行旋转摆动。 7.如权利要求1所述的标定方法，其特征在于，标定检定装置还包括照明组件，照明组件包括：灯具及支撑调节件，支撑调节件的下端设于底座上，灯具连接于支撑调节件的上端并位于承载平台的上方。 8.一种基于如权利要求1至7任一项所述标定方法的检定方法，其特征在于，标定检定装置还用于对钢轨廓形及磨耗检测系统进行检定，标定检定装置还包括检定件，在检定时将标定件从承载平台上取下将检定件置放于承载平台上，检定方法包括：提取通过相机采集的检定件的激光图像中激光光条中心的亚像素坐标；在检定过程中两激光器发出的激光线与检定件的定位槽共线；根据激光图像中激光光条中心的亚像素坐标，各相机的标定参数及两相机的拼接参数，确定检定件的实测廓型数据；将检定件的实测廓型数据与标准廓型数据进行匹配比对，确定廓形检测精度及磨耗检测精度。 9.如权利要求8所述的检定方法，其特征在于，检定件包括标准轨试块，标准廓型数据包括标准轨廓型数据，采用标准轨试块通过如下步骤确定廓形检测精度：提取通过相机采集的标准轨试块的激光图像中激光光条中心的亚像素坐标；在检定过程中两激光器发出的激光线与标准轨试块的定位槽共线；根据激光图像中激光光条中心的亚像素坐标，各相机的标定参数及两相机的拼接参数，确定标准轨试块的实测廓型数据；将标准轨试块的实测廓型数据与标准轨廓型数据进行匹配比对，确定廓形检测精度。 10.如权利要求9所述的检定方法，其特征在于，检定件包括磨耗轨试块，磨耗轨试块的边缘处凹设形成有模拟缺陷，标准廓型数据包括标准磨耗轨廓型数据，采用磨耗轨试块通过如下步骤确定磨耗检测精度：提取通过相机采集的磨耗轨试块的激光图像中激光光条中心的亚像素坐标；在检定过程中两激光器发出的激光线与磨耗轨试块的定位槽共线；根据激光图像中激光光条中心的亚像素坐标，各相机的标定参数及两相机的拼接参数，确定磨耗轨试块的实测廓型数据；将磨耗轨试块的实测廓型数据与标准磨耗轨廓型数据进行匹配比对，确定磨耗检测精度。
所属类别：	发明专利