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原文传递接触轨检测系统、巡检工程车及检测方法

专利名称：	接触轨检测系统、巡检工程车及检测方法
摘要：	本发明涉及跨座式单轨巡检技术领域，更具体地说，涉及一种接触轨检测系统，能够自行采集接触轨的图像信息，并根据图像信息获得接触轨安装位置和磨损程度信息。本发明还提供一种跨座式单轨巡检工程车，工程车可以在跨座式单轨轨道上行进，并能够通过搭载的接触轨检测系统实时、准确地获取接触轨的安装位置及磨损程度信息，取代传统的人工巡检方式，节省了人力和时间，提高了检测效率，检测标准统一，检测结果更加可靠。本发明还提供接触轨安装位置和磨损程度的检测方法，利用结构光检测，通过匹配算法识别出接触轨外形上特殊的特征线条和特征点，从而获取接触轨的安装位置和磨损程度信息。
专利类型：	发明专利
申请人：	杭州中车数字科技有限公司
发明人：	宋璟波;何卓亚;何德鲁;焦明伟
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T17:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T08:00:00+0805
申请号：	CN202010053610.3
公开号：	CN111122604A
代理机构：	北京集佳知识产权代理有限公司
代理人：	李宏志
分类号：	G01N21/95;G;G01;G01N;G01N21;G01N21/95
申请人地址：	310018 浙江省杭州市杭州经济技术开发区白杨街道科技园路2号4幢414-417室
主权项：	1.一种接触轨检测系统，其特征在于，包括检测系统主机和接触轨信息采集装置，所述接触轨信息采集装置用于采集轨道梁和接触轨图像信息，所述检测系统主机根据所述图像信息获取接触轨的安装位置信息和磨损信息。 2.如权利要求1所述的接触轨检测系统，其特征在于，所述接触轨信息采集装置包括第一接触轨信息采集装置和第二接触轨信息采集装置，所述第一接触轨信息采集装置采集的所述图像信息用于所述检测系统主机获取所述安装位置信息，所述第二接触轨信息采集装置采集的所述图像信息用于所述检测系统主机获取所述磨损信息。 3.如权利要求2所述的接触轨检测系统，其特征在于，所述接触轨信息采集装置具有外壳，所述外壳内部固定设置面阵相机和一字线型激光器，所述外壳壳体上设有视窗，所述一字线型激光器通过所述视窗将激光投射至轨道表面，所述面阵相机通过所述视窗采集投射至轨道表面的激光图像信息。 4.如权利要求3所述的接触轨检测系统，其特征在于，所述面阵相机和一字线型激光器的轴线之间成夹角，所述夹角为23°～39°。 5.一种巡检工程车，包括车身，所述车身的底盘上设有行走机构，其特征在于，还包括如权利要求1～4任一项中所述的接触轨检测系统以及与所述车身连接的悬挂侧厢，所述检测系统主机设置于所述车身内，所述接触轨信息采集装置设置于所述悬挂侧厢与轨道相对的一侧上。 6.一种接触轨安装位置检测方法，利用如权利要求3所述的接触轨检测系统进行检测，其特征在于，包括以下步骤：第一接触轨信息采集装置将采集到的轨道梁和接触轨图像信息传输至检测系统主机；所述检测系统主机将矩阵卷积算法引入到Steger算法中，提取图像中的结构光条纹中心；对提取到的光条纹中心，通过匹配算法，对图像的特征位置分析，提取轨道梁走行面特征线条和接触轨上表面特征线条；计算出轨道梁走行面与接触轨上表面之间的高度差，从而获得接触轨的安装位置信息。 7.如权利要求6所述的接触轨安装位置检测方法，其特征在于，所述提取轨道梁走行面特征线条和接触轨上表面特征线条的具体方法为：首先，根据轨道梁走行面和接触轨的几何形态，设计标准平行线、梯形结构作为对比模版；其次，以所述对比模版与提取到的光条纹中心邻域之间的结构信息熵为依据，进行两者结构之间的相似度分析，选取相似度最大的光条中心作为光条曲线上梯形特征，从而识别出轨道梁走行面特征线条和接触轨上表面特征线条。 8.一种接触轨磨损检测方法，利用如权利要求3所述的接触轨检测系统进行检测，其特征在于，包括以下步骤：第二接触轨信息采集装置将采集到的接触轨图像信息传输至检测系统主机；所述检测系统主机将矩阵卷积算法引入到Steger算法中，提取图像中的结构光条纹中心；对提取到的光条纹中心，通过匹配算法，对图像的特征位置分析，提取接触轨表面特征点p1、p2以及特征点之间的特征线条；计算接触轨表面凸起的高度，再通过与初始接触轨表面凸起高度进行对比，从而获得接触轨磨损信息。 9.如权利要求8所述的接触轨磨损检测方法，其特征在于，所述提取接触轨表面特征点p1、p2以及特征点之间的特征线条的具体方法为：首先，根据接触轨表面的几何形态特征，设计标准特征点作为对比模版；其次，以所述对比模版与提取到的光条纹中心邻域之间的结构信息熵为依据，进行两者结构之间的相似度分析，选取相似度最大的光条中心作为光条曲线上特征点，从而识别出接触轨表面特征点p1和p2，以及特征点p1和p2之间的特征线条。 10.如权利要求9所述的接触轨磨损检测方法，其特征在于，所述获得接触轨磨损信息的具体方法为：识别出特征点p1、p2以及特征线条后，获取特征点p1、p2的坐标以及特征线条上点集的坐标，将上述坐标分别通过坐标转换方程，将二维坐标转换为三维坐标，将特征线条上的点拟合为空间直线方程，计算特征点p1到所述空间直线的距离以及特征点p2到所述空间直线的距离，表征接触轨表面凸起的高度值，再通过与初始接触轨表面凸起高度值进行对比，从而获得接触轨磨损信息。
所属类别：	发明专利