[发明专利]中低速磁浮F轨轨缝检测方法

说明书

本发明公开了一种中低速磁浮F轨轨缝检测方法，根据摄像机标定和光条中心特征点提取，可得到光条中心特征点在对应世界坐标系下的坐标，即相应光条照射处目标物体的世界坐标，依据得到的世界坐标可计算出相应轨缝几何参数。通过本发明，可以对中低速磁浮F轨轨缝进行检测，检测精度高，对国内的磁浮F轨缝检测具有重要的意义。

技术领域

本发明涉及一种中低速磁浮F轨轨缝检测方法。

背景技术

我国中低速磁浮线路的建设和检测还处于初级阶段，中低速磁浮F型轨由于其特殊的截面形式，其轨缝参数也更为复杂。在传统技术中，未见有成熟的检测方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种中低速磁浮F轨轨缝检测方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：中低速磁浮F轨轨缝检测方法，根据摄像机标定和光条中心特征点提取，可得到光条中心特征点在对应世界坐标系下的坐标，即相应光条照射处目标物体的世界坐标，依据得到的世界坐标可计算出相应轨缝几何参数。

作为优选方式，水平轨缝检测的光条中心对应的世界坐标系O_W1X_W1Y_W1，将提取的轨缝特征点C、D图像坐标带入摄像机标定模型得到其世界坐标系下坐标为C(x_C-W,y_C-W)和D(x_D-W,y_D-W)，则水平轨缝计算如式(1)所示，其中l为水平轨缝偏差值；

l＝|x_C-W-x_D-W| (1)

垂向轨缝和端面轨缝检测的光条中心对应世界坐标系O_W2X_W2Y_W2，将提取的轨缝特征点A、B图像坐标带入摄像机标定模型得到其世界坐标系下坐标为A(x_A-W,y_A-W)和B(x_B-W,y_B-W)，则垂向轨缝和端面轨缝计算如式(2)、(3)所示，其中h为垂向轨缝偏差值，s为端面轨缝；

h＝|x_A-W-x_B-W| (2)

s＝|y_A-W-y_B-W| (3)。

作为优选方式，检测方法还设计以下几个环节的处理：

传感器布置；光条中心直线拟合；轨缝特征分析；中低速磁浮轨缝光条图像特征点提取。

作为优选方式，传感器布置：

中低速磁浮F轨轨缝检测通过4个激光摄像式传感器实现，水平轨缝检测传感器L¹和R¹位于F轨外磁极侧面，激光平面水平照射外磁极侧面，形成一条沿轨行方向的激光光条，摄像机拍摄该光条经过F轨轨缝调制后的光条图像，用以检测水平轨缝；垂向轨缝和端面轨缝的检测通过位于F轨悬浮间隙检测面正下方的激光摄像式传感器L₂和R₂完成，激光平面垂直向上照射悬浮间隙检测面，形成一条沿轨行方向的光条，摄像机拍摄该光条经轨缝调制后的光条图像，用以检测垂向和端面轨缝；轨缝检测所使用的传感器距离检测目标200mm，车体振动对检测结果的影响可忽略不计；传感器摄像机采集频率为200帧/秒，激光光条有效长度为200mm，轨缝设计端面宽度一般为20mm，检测系统能够适应在35km/h的检测速度，不会发生漏检现象。

作为优选方式，光条中心直线拟合：