[发明专利]一种基于几何放大原理和单目计算机视觉的接触网几何参数测量方法

权利要求书

1.一种基于几何放大原理和单目计算机视觉的接触网几何参数测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

将摄像机以及线激光器进行安装固定，并使所述摄像机的成像平面保持水平；

使用摄像机对接触线表面进行图像采集，并得到图像一；

开启线激光器，令其发射的线激光形成的平面与水平面之间的夹角为α，线激光与接触线相交，形成激光亮斑；

再次使用所述摄像机以与水平面垂直的方式对带有所述激光亮斑的接触线表面进行图像采集，得到图像二；

对所述图像一以及图像二进行预处理，并得到所述激光亮斑的中心点A′对应在所述摄像机的成像平面中的点A的坐标；

设定拉出值为0的参考点C′并得出参考点C′对应在所述摄像机的成像平面中的点C的坐标，测量参考点C′的导高，其中，设定平行于铁轨的参考线，所述参考线位于铁轨上方并正对于铁轨正中心，选取所述参考线上拉出值为0的参考点C′；

通过所述点A坐标与所述点C的坐标计算得出A′处的接触线的导高；

通过所述点A坐标与所述点C的坐标计算得出A′处的接触线的拉出值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述图像一以及图像二进行预处理，并得到所述激光亮斑的中心点A′对应在所述摄像机的成像平面中的点A的坐标包括：

通过将所述图像一与图像二进行差值运算；

在所述图像一与图像二进行差值运算的结果上设置阈值，得到激光亮斑的中心点A′对应在所述摄像机的成像平面中的点A的坐标A(x，y)。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述设定拉出值为0的参考点C′并得出参考点C′对应在所述摄像机的成像平面中的点C的坐标，测量参考点C′的导高包括：

通过测量得到所述参考点C′的导高h₀；

通过使用所述摄像机对接触线表面进行图像采集，并获取图像三；

通过所述图像三，计算所述参考点C′在所述摄像机的成像平面中的点C的坐标C(x₀，y₀)。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过所述点A坐标与所述点C的坐标计算得出A′处的接触线的导高包括：

通过下式得到A与C在所述摄像机的成像平面中的x方向上的像素点差值dx₁：

dx₁＝x-x₀

取所述摄像机的成像平面与摄像机光轴的交点为点K，其坐标为K(x_c，y_c)；

通过下式得到所述点A与所述点K在所述摄像机的成像平面中的x方向上的像素点差值dx₂：

dx₂＝x-x_c

通过下式得到A与C在所述摄像机的成像平面中的x方向上的实际距离dx′₁：

AC＝dx′₁＝dx₁*w

其中，w为所述摄像机的像素的实际大小；

通过下式得到A′处的接触线的导高H：

其中，f为所述摄像机的摄像头焦距，N为所述摄像机的光学中心到所述参考点C′之间的垂直距离。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述通过所述点A坐标与所述点C的坐标计算得出A′处的接触线的拉出值包括：

通过下式得到A与C在所述摄像机的成像平面中的y方向上的像素点差值dy：

dy＝y₀-y

通过下式得到A与C在所述摄像机的成像平面中的y方向上的实际距离dy′：

dy′＝dy*w

通过下式得到A′处的接触线上的拉出值DY：

其中，H为A′处的接触线的导高。