The invention discloses a non-contact catenary parameter detection method based on three-dimensional point cloud data, which comprises the following steps: step 1: collecting the three-dimensional point cloud data of catenary; step 2: pre-processing the point cloud data collected in step 1, removing the noise point and background point interference in the point cloud in turn; step 3: detecting and extracting the point cloud data; Step 4: Convert the coordinate system used to collect the three-dimensional point cloud data of the catenary into the world coordinate system; Step 5: Calculate the parameters of the catenary and complete the detection of the parameters; The detection result of the invention is accurate and reliable, and the detection efficiency is high; it is not disturbed by the weather, background and the reflection of the object surface, and the detection effect is good. The fruit is good.
【技术实现步骤摘要】
一种基于三维点云数据的非接触式接触网参数检测方法
本专利技术涉及高速铁路接触网检测领域,具体涉及一种基于三维点云数据的非接触式接触网参数检测方法。
技术介绍
当前铁路运输极端繁忙,列车运行速度日益提高;为保证受电弓与接触线的良好接触和可靠受流,延长受电弓的使用寿命,防止“刮弓”或“钻弓”等事故的发生,需定期对接触线的导高、拉出值进行检测,以排除隐患,使接触网悬挂处于良好的工作状态;目前,对于接触网参数检测主要分为接触式与非接触式两类;相比于接触式图像检测,非接触式图像检测以其行车干扰小、通用性好、便于安装使用等优点,在实际检测中获得了越来越广泛的应用。目前国内外基于非接触式图像处理的接触网几何参数检测已有一些研究;例如占栋研究了一种双线阵摄像机与线结构光源结合的视觉传感器,基于双目线阵主动摄像测量技术,对接触网几何参数进行高速动态测量的方法;刘文强采用了遗传粒子的滤波算法与卡尔曼滤波器分别实现了检测点的跟踪定位与悬链线结合参数的检测值校正;以上这些机遇二维图像,通过在图像中进行目标提取和定位进行接触网参数检测,但是这类基于二维图像的检测方式,容易受到天气、二维图像曝光度、物体表面反射等情况的干扰,影响最终的检测效果;由于具有深度信息,三维点云数据可以较好克服以上问题;但是三维点云数据具有连续特性也可以避免由于振动等外部干扰引起的局部点坐标偏离,影响最终计算结果。
技术实现思路
本专利技术提供一种可准确可靠对接触线几何参数进行检测的基于三维点云数据的非接触式接触网参数检测方法;本专利技术中的参数指的是接触网的导高和拉出值。本专利技术采用的技术方案是:一种基于三维 ...
【技术保护点】
1.一种基于三维点云数据的非接触式接触网参数检测方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:采集接触网三维点云数据;步骤2:对步骤1采集的点云数据进行预处理,依次去除点云中的噪声点与背景点干扰;步骤3:检测并提取接触线点云数据;步骤4:将采集接触网三维点云数据所用坐标系转换为世界坐标系;步骤5:计算接触线的参数,完成参数的检测。
【技术特征摘要】
1.一种基于三维点云数据的非接触式接触网参数检测方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:采集接触网三维点云数据;步骤2:对步骤1采集的点云数据进行预处理,依次去除点云中的噪声点与背景点干扰;步骤3:检测并提取接触线点云数据;步骤4:将采集接触网三维点云数据所用坐标系转换为世界坐标系;步骤5:计算接触线的参数,完成参数的检测。2.根据权利要求1所述的一种基于三维点云数据的非接触式接触网参数检测方法,其特征在于,所述步骤1采集接触网三维点云数据过程如下:设置有深度相机的检测装置沿铁路轨道运动,对接触网支撑及悬挂装置成像,采集接触网三维点云数据。3.根据权利要求1所述的一种基于三维点云数据的非接触式接触网参数检测方法,其特征在于,所述步骤2中采用统计异常值滤波算法去除点云中的噪声点,具体过程如下:计算距离某点处最近的k个点的平均距离为若则该点为有效点,反之则为噪声点;遍历所有点,其中Td为设定距离阈值。4.根据权利要求1所述的一种基于三维点云数据的非接触式接触网参数检测方法,其特征在于,所述步骤2中通过条件滤波器去除背景点。5.根据权利要求1所述的一种基于三维点云数据的非接触式接触网参数的检测方法,其特征在于,所述步骤3中检测并提取接触网点云数据过程如下:S1:随机选择两个点A1和A2{A1(x1,y1,z1),A2(x2,y2,z2)},构成的直线l方程为:S2:计算点云数据中任意点A(xa,ya,za)到直线l的距离d1;S3:...
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