[发明专利]一种铁路轨道轨向检测的摄影测量方法

权利要求书

1.一种铁路轨道轨向检测的摄影测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：设置沿铁路轨道同时运动的轨面相机、轨侧相机和线结构光源，所述的轨面相机从轨道上方拍摄轨道上表面，所述的线结构光源朝向轨道照射并形成用于反应钢轨轮廓特征的光条曲线，所述的轨侧相机朝向光条曲线拍摄；

步骤2：在运动过程中，轨面相机和轨侧相机分别每隔一定距离采集图像；

步骤3：对轨面相机所拍摄的图像进行几何矫正，然后对相邻的每两幅图像进行匹配、拼接，得到一幅完整的二维长轨图像，再对长轨图像进行边缘检测，以初步获取长轨的内边缘；

步骤4：对轨侧相机获取的图像进行光条细化、钢轨轮廓还原以及钢轨轮廓匹配，并计算出钢轨轮廓轨面下16mm处的肥边值；

步骤5：根据步骤4得到的肥边值，来对步骤3中得到的长轨内边缘进行移动相应的距离，以得到最终的长轨内边缘，对最终的长轨内边缘建立二维坐标，从而得到边缘上每一个点的坐标，以计算铁路轨道各处任意弦长的轨向。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤1中，轨面相机与轨道保持预定的高度与角度进行拍摄。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤1中，所述的线结构光源为激光平面发射装置，且垂直于轨道内侧进行照射。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤2中，轨面相机每次间隔一定距离后进行图像采集，且相邻两次采集的前后两幅图像的重叠部分为40％-60％，轨侧相机每次间隔1米采集图像。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤3中，几何矫正的步骤包括：

步骤一，对图像进行直方图均值化的预处理，使得图像得以增强；

步骤二，采用canny算子进行边缘检测，并清除毛刺；

步骤三，采用radon变换提取畸变轮廓；

步骤四，在图像轮廓上选取四个均匀分布的连接点作为输入点(x₁,y1)，(x₂,y₂),(x₃，y₃)，(x₄，y₄)，以图像下方两点为基准，计算出作为一个矩形的四个顶点的四个输出点(x′₁，y′₁),(x′₂，y′₂),(x′₃，y′₃),(x′₄，y′₄)；

步骤五，构造校正矩阵h＝(h₁₁,h₁₂,h₁₃,h₂₁,h₂₂,h₂₃,h₃₁,h₃₂,h₃₃)^T，

根据投影关系和坐标转换公式，得到：

代入四个输入点和四个输出点即可计算出校正矩阵H，通过校正矩阵H对图像进行校正。