[发明专利]一种单目相机结合激光扫描的钢轨定位方法

权利要求书

1.一种单目相机结合激光扫描的钢轨定位方法，其特征在于，以钢轨铺设方向为X轴,以在水平面与X轴垂直的方向为Y轴,竖直方向为Z轴，钢轨在存储平台上沿Y轴方向并排放置，包括步骤：

S1：上位机获取单目相机反馈的钢轨铺设平台的拍摄图像；

S2：通过canny算子提取拍摄图像中的边缘图像，并通过SIFT提取边缘图像中的钢轨角点；

S3：根据钢轨角点获取目标钢轨在世界坐标系的初步三维坐标；

S4：根据三维坐标控制激光扫描仪移动至目标钢轨之上，并沿X轴方向移动获得目标钢轨的激光扫描曲线；

S5：根据激光扫描曲线获取目标钢轨两侧的各组边缘数据点；

S6：根据实时边缘数据点获取目标钢轨的最终定位结果；

S7：输出最终定位结果作为目标钢轨的定位结果；

所述步骤S5具体包括步骤：

S51：获取目标钢轨各组边缘数据点的定位数据的均值，并计算各组边缘数据点与上一组边缘数据点的均值的差值；

所述步骤S6具体包括步骤：

S61：判断当前组边缘数据点与上一组边缘数据点的均值的差值是否在预设阈值内，若是，则将所有定位数据的均值作为当前定位结果，若否，则删除该定位数据；

S62：通过编码器获取机械手移动的距离长度；

S63：判断距离长度是否达到预设长度，若是，将当前定位结果作为最终定位结果，若否，则返回步骤S5。

2.如权利要求1所述的一种单目相机结合激光扫描的钢轨定位方法，其特征在于，所述钢轨并排放置之间存在空隙，单目相机与存储平台的位置关系保持固定。

3.如权利要求1所述的一种单目相机结合激光扫描的钢轨定位方法，其特征在于，所述步骤S3中，初步三维坐标是通过将钢轨角点的像素坐标系下坐标依次转换为相机坐标系下坐标和世界坐标系下的坐标获得的。

4.如权利要求3所述的一种单目相机结合激光扫描的钢轨定位方法，其特征在于，所述世界坐标系以存储平台上的预设点位作为世界坐标系的原点。

5.如权利要求1所述的一种单目相机结合激光扫描的钢轨定位方法，其特征在于，所述步骤S1之后还包括步骤：

S11：对拍摄图像灰度化处理，并进行高斯滤波和直方图均衡化。

6.如权利要求1所述的一种单目相机结合激光扫描的钢轨定位方法，其特征在于，所述步骤S2之后还包括步骤：

S21：根据钢轨角点对钢轨进行编号，并根据编号选取目标钢轨。

7.如权利要求1所述的一种单目相机结合激光扫描的钢轨定位方法，其特征在于，所述步骤S4之后还包括步骤：

S41：对激光扫描曲线进行移动中位数滤波。