[发明专利]一种3D点云铁路接触线横截面积检测方法

说明书

本申请提供一种3D点云铁路接触线横截面积检测方法，涉及接触线检测技术领域。该方法包括获取横截面积3D点云数据，进行外廊点云的有效提取，形成外廊点云数据；根据外廊点云数据，建立基于函数的轮廊面积计算模型，并进行轮廊面积的计算，形成横截面点云面积数据；根据横截面点云面积数据，并结合标准横截面面积数据，进行耗损量分析。其能够利用对3D点云数据的高效处理，提高获取数据的精度以更加准确的对接触线磨损情况进行判定。

技术领域

本申请涉及接触线检测技术领域，具体而言，涉及一种3D点云铁路接触线横截面积检测方法。

背景技术

随着科技的进步和发展，3D扫描的精度也越来越高，大大满足人们日益增长的生活生产需要。3D扫描通过对目标对象进行红外等方式的扫描获取到目标对象的实体图形数据，并经过对实体图形数据进行特征分析和提取，形成具有实际参考意义的点云数据。点云数据一方面保存了目标对象的特征参数，方便对目标对象进行有效的特征分析，另一方面，相对原始的图形数据经过了一定的特征处理，大大简化了数据的体量，一定程度上节约了资源和分析成本。

接触线是轨道交通中重要的结构部分，通过接触线为在运行中的车辆提供了稳定的能源和信号数据。但是在长期的接触摩擦过程中，接触线会逐渐磨损而造成接触不良或者更加严重的接触线损坏事故。所以对于接触线的健康监测成为轨道交通运营的重要部分。目前，也有利用3D点云技术对接触线进行监测，但通常在数据处理上均是利用归一化的处理进行点云的简化和整理，但这样一定程度上会导致数据的丢失，不能够准确的实现对接触网磨损情况的监测。

因此，设计一种3D点云铁路接触线横截面积检测方法，能够利用对3D点云数据的高效处理，提高获取数据的精度以更加准确的对接触线磨损情况进行判定，是目前亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种3D点云铁路接触线横截面积检测方法，通过对初始轮廊点云数据的有效性分析提取出有效点云数据，并建立相关的轮廊函数进行分析。有效性提取可以对3D点云中存在的偏差点进行过滤处理，获取到所有有效的点云。这样基于这些有效点云建立轮廊函数，可以对所有的有效点云进行利用，避免采用归一化处理对点云数据的丢失，进一步提高了后续基于轮廊点云数据进行面积分析的精度，进而有效的保障了对接触线进行损耗情况监测的准确性。

第一方面，本申请实施例提供一种3D点云铁路接触线横截面积检测方法，包括获取横截面积3D点云数据，进行外廊点云的有效提取，形成外廊点云数据；根据外廊点云数据，建立基于函数的轮廊面积计算模型，并进行轮廊面积的计算，形成横截面点云面积数据；根据横截面点云面积数据，并结合标准横截面面积数据，进行耗损量分析。

在本申请实施例中，该方法通过对初始轮廊点云数据的有效性分析提取出有效点云数据，并建立相关的轮廊函数进行分析。有效性提取可以对3D点云中存在的偏差点进行过滤处理，获取到所有有效的点云。这样基于这些有效点云建立轮廊函数，可以对所有的有效点云进行利用，避免采用归一化处理对点云数据的丢失，进一步提高了后续基于轮廊点云数据进行面积分析的精度，进而有效的保障了对接触线进行损耗情况监测的准确性。

作为一种可能的实现方式，获取横截面积3D点云数据，提取外廊点云，形成外廊点云数据，包括：获取横截面3D点云数据，提取外廊点云，形成初始外廊点云数据；对初始外廊点云数据进行准确性分析，形成外廊点云数据。

在本申请实施例中，3D点云数据中由于数据提取存在一定的测量偏差，这些偏差点云数据直接进行数据分析会对分析结果产生一定的影响，影响最后对接触网磨损状况判断的准确性。所以，在进行深入的数据分析前需要对获取到的初始数据进行有效数据的提取，以保证分析所用的点云数据都是有效且准确的数据。