一种快速换轨作业轨枕螺栓位置检测方法技术

本发明专利技术公开了一种快速换轨作业轨枕螺栓位置检测方法，包括以下步骤：S10)获取轨枕螺栓的图像数据；S20)对获取的轨枕螺栓的图像数据进行处理，当计算出轨枕螺栓相对于初始标定状态发生横向偏移时，则发出控制夹钳移动方向和位移量的作业偏移量数据；S30)根据图像处理模块发出的作业偏移量数据控制夹钳移动，以保持夹钳与轨枕螺栓之间的相对位置关系。本发明专利技术能够解决现有轨枕螺栓检测方式未实现作业的自动化，效率低下，存在较大的安全隐患，容易发生误判与误操作，导致轨枕螺栓毁坏，破坏换轨进程的技术问题。

Method for detecting sleeper bolt position of fast track changing operation

The invention discloses a fast track job sleeper bolt position detection method, which comprises the following steps: S10) image data acquisition S20) of sleeper bolt; processing on the image data acquisition of the sleeper bolt, derailed when calculating the sleeper bolt relative to the initial calibration state lateral offset, a work offset data control clamp the direction of movement and displacement; S30) according to the operation data of the offset image processing module of a mobile control clamp, in order to maintain the relative position between the clamp and the sleeper bolt. Automation, the invention can solve the existing detection methods of sleeper bolt did not achieve the work efficiency is low, there is a big security risk, prone to false positives and false operation, resulting in destruction of sleeper bolt destroyed, technical problems of rail replacement process.

【技术实现步骤摘要】
一种快速换轨作业轨枕螺栓位置检测方法
本专利技术涉及轨道工程机械
，尤其是涉及一种应用于轨道工程车辆，特别是快速换轨作业车的基于图像识别的轨枕螺栓位置检测方法。
技术介绍
在发达国家，铁路线路换轨作业大都采用机械化作业，而我国目前换轨作业的方法主要使用简易机具或改装车辆，施工安全性差、施工组织复杂、换轨作业效率低。国内，全路每年换轨作业量达上万公里，施工任务十分繁重。为了提高效率，满足换轨任务量要求，用来更换无缝线路的专用机械-快速换轨作业车应需而生。快速换轨作业车更换新钢轨通常采用三点入槽，入槽点处的定位夹钳与轨枕螺栓之间保持了一定的相对位置关系，因此能够有效保证夹持于夹钳的新钢轨准确、快速的放置于内外轨枕螺栓之间的承轨槽内，这是换轨车高效、准确作业的关键。目前，在换轨作业中，现有的轨枕螺栓检测主要采用人工操作方式，夹钳与轨枕螺栓的相对定位通常采用肉眼观察，主要依据操作员个人经验手动调整与夹钳相连接的机械手柄，以达到调整新钢轨放置位置的目的。具体操作主要包括以下几个步骤：第一步)整轨准备，并调整与夹钳相连接的机械手柄，使夹钳和铁轨位于正确的点位；第二步)启动换轨作业；第三步)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速换轨作业轨枕螺栓位置检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S10)获取轨枕螺栓(40)的图像数据；S20)对获取的轨枕螺栓(40)的图像数据进行处理，当计算出所述轨枕螺栓(40)相对于初始标定状态发生横向偏移时，则发出控制夹钳(30)移动方向和位移量的作业偏移量数据；S30)根据所述图像处理模块(2)发出的作业偏移量数据控制所述夹钳(30)移动，以保持所述夹钳(30)与所述轨枕螺栓(40)之间的相对位置关系。

【技术特征摘要】
1.一种快速换轨作业轨枕螺栓位置检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S10)获取轨枕螺栓(40)的图像数据；S20)对获取的轨枕螺栓(40)的图像数据进行处理，当计算出所述轨枕螺栓(40)相对于初始标定状态发生横向偏移时，则发出控制夹钳(30)移动方向和位移量的作业偏移量数据；S30)根据所述图像处理模块(2)发出的作业偏移量数据控制所述夹钳(30)移动，以保持所述夹钳(30)与所述轨枕螺栓(40)之间的相对位置关系。2.根据权利要求1所述的快速换轨作业轨枕螺栓位置检测方法，其特征在于，所述步骤S20)进一步包括以下过程：S21)进行相机(13)的参数标定，以及线光源(11)发出的激光平面标定；S22)设置参与判断采集图像是否为所述轨枕螺栓(40)的阈值信息；S23)通过所述相机(13)采集所述轨枕螺栓(40)的图像信息，将所述相机(13)采集的轨枕螺栓(40)的线轨迹拼接成图形面，并判断所述图形面与所述轨枕螺栓(40)的截面是否一致，如果一致则进行所述轨枕螺栓(40)的识别判断；S24)判断采集图像对应的轨枕螺栓(40)是否在理论的里程间隔内，并是否超出了合理的横向偏移范围，如均满足条件，则判断为轨枕螺栓(40)；S25)以初始对中状态下的检测值为基准，计算出所述轨枕螺栓(40)相对于初始标定状态的横向偏移量，并得出作业偏移量数据；S26)将计算出的作业偏移量数据发送至控制板(31)，并由所述控制板(31)向作业油缸控制系统(32)发送动作指令控制所述夹钳(30)的移动方向和位移量。3.根据权利要求2所述的快速换轨作业轨枕螺栓位置检测方法，其特征在于，所述步骤S21)中相机(13)的参数标定进一步包括以下过程：标定所述相机(13)的参数，以确定所述相机(13)的内部参数、外部参数和畸变参数，所述相机(13)的参数包括CCD主点在图像平面坐标系中的坐标、焦距、像素宽度和高度，以及旋转矩阵和平移向量；在标定所述相机(13)的参数前，完成所述相机(13)在工作状态下的光圈和焦距调节，并固定所述相机(13)的姿态。4.根据权利要求2所述的快速换轨作业轨枕螺栓位置检测方法，其特征在于，所述步骤S21)中相机(13)的激光平面标定进一步包括以下过程：以标定靶平面P0中的某一点O0为原点，建立标定坐标系O0-X0Y0Z0，相机(13)的坐标系为Oc-XcYcZc；设所述相机(13)的图像平面为Pi，激光平面为P1，激光平面P1与标定靶平面P0相交于直线L，点P为直线L上的一点，设所述点P在标定坐标系上的坐标为(X0,Y0,0)，在相机(13)的图像平面中坐标为(Xc,Yc,Zc)；点P在所述相机(13)中的像点为p，设点p在图像平面坐标系中的坐标为(u，v)...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈平松，杨国涛，刘伟，季育文，王文昆，颜琼，李剑锋，曹辉，黄建新，
申请(专利权)人：株洲时代电子技术有限公司，中国铁路总公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43