轨道板测量系统和轨道板测量方法技术方案

本申请实施例提供了一种轨道板测量系统以及一种轨道板测量方法，轨道板系统包括工作台、传感模组以及处理器，传感模组包括线激光光源、第一图像采集单元、第二图像采集单元以及光源驱动装置。轨道板测量方法包括将轨道板置于工作台，且使得所述承轨台的长度方向沿第二方向设置；控制第二导轨移动至一个承轨台组的上方，控制传感模组移动至第一承轨台上方获取承轨台的三维图像，控制传感模组移动至第二承轨台上方获取承轨台的三维图像；控制第二导轨移动至下一承轨台组，依次获取每个承轨台组的三维图像。该轨道板测量系统以及一种轨道板测量方法不依赖高精度位移装置的同时，可以快速精确的测量出轨道板的各尺寸参数。

Track board measurement system and track board measurement method

【技术实现步骤摘要】
轨道板测量系统和轨道板测量方法
本专利技术涉及轨道交通检测
，具体涉及一种轨道板测量装置和轨道板测量方法。
技术介绍
随着高速铁路事业的不断发展，对轨道的安全性提出了更高的要求，从目前的发展形势来看，无砟铁路的建设成为铁路建设的主要方向。而轨道板的生产质量与轨道安全密切相关。轨道板作为承载轨道的基础，直接影响了线路的稳定性、平顺性以及列车运行的安全性。因此对轨道板几何参数的测量研究具有重要意义。目前，针对轨道板的检测方法主要有游标卡尺法、全站仪法、数字摄影测量法和激光扫描仪法。游标卡尺法测量原理简单、操作简便，但检测效率低且依靠人工记录检测数据，数据管理效率不高。全站仪法是目前使用比较普遍的轨道板测量方法，测量时利用全站仪对预先布置在轨道板上的棱镜进行观测，得到其位置坐标，通过数据处理得到轨道板几何参数。全站仪法测量精度高，测量时间比游标卡尺法略有提高。但全站仪属于单点测量，对于轨道板平面角度类参数的测量需要配合相应工装，测量前需提前布置精密加工棱镜，对测量环境要求也较高，不适用于批量化的轨道板检测。数字摄影测量法通过拍摄预先布设在轨道板特定位置的靶标，经过一系列数据处理，得到轨道板测量结果。摄影测量法可以瞬间获取被测物大量物理信息和几何信息，特别适合于轨道板等待测点众多的目标，且为非接触测量，不伤及测量目标，不干扰被测物体自然状态，可在恶劣条件下作业，但需提前在轨道板上布设大量靶标，测量效率低。扫描仪法利用手持类激光扫描仪快速高精度扫描，获取轨道板表面点云数据，从而得到轨道板测量结果。该方法测量速度快，结果准确，但由于扫描仪的移动使数据拼接算法变得复杂且测量系统庞大，价格昂贵。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种轨道板测量系统和轨道板测量方法，以便能够对轨道板进行快速精确的测量。第一方面，本申请实施例提供了一种轨道板测量系统，包括工作台、传感模组以及处理器，工作台包括沿第一方向延伸的第一导轨以及沿第二方向延伸的第二导轨，第一方向与第二方向相互垂直，第二导轨沿第一方向滑动设置于第一导轨。传感模组包括线激光光源，第一图像采集单元、第二图像采集单元以及光源驱动装置，第一图像采集单元和第二图像采集单元用于获取激光光束的切面轮廓图像，线激光光源位于第一图像采集单元和第二图像采集单元之间，光源驱动装置用于驱动线激光光源沿第二方向滑动。处理器与第一图像采集单元以及第二图像采集单元电连接，并用于根据切面轮廓图像获取承轨台的三维图像。第二方面，本申请实施例提供了轨道板测量方法，包括：将轨道板置于工作台，且使得承轨台的长度方向沿第二方向设置；控制第二导轨移动至一个承轨台组的上方，控制传感模组移动至第一承轨台上方，获取承轨台组的三维图像；控制第二导轨移动至下一承轨台组，依次获取每个承轨台组的三维图像。获取承轨台组的三维图像，包括：控制所述线激光光源发射激光光束并选择性的沿第一方向或第二方向移动，获取所述承轨台的多个切面轮廓图像；根据多个切面轮廓图像获取第一承轨台的三维图像；控制传感模组移动到同一承轨台组的第二承轨台的上方，获取第二承轨台的三维图像。本申请提供的轨道板测量系统，通过传感模组设置的第一图像采集单元和第二图像采集单元，可以使得线激光光源照射承轨台产生的激光图像通过两个图像拍摄单元拍摄获取后经过处理器图像匹配，可以快速精确的测量轨道板。本申请提供的轨道板测量方法，通过测量、三维建模以及数据处理，可以快速测量轨道板并精确的获得轨道板的各项数据。本申请的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请实施例示出的一种轨道板的结构示意图；图2是图1中的承轨台的局部示意图；图3是本申请实施例提供的一种轨道板测量系统在第一视角下的结构示意图；图4是本申请实施例提供的一种轨道板测量系统在第二视角下的结构示意图；图5是本申请实施例提供的一种轨道板测量系统的结构示意图；图6是本申请实施例提供的一种轨道板测量系统的结构示意图；图7是本申请实施例提供的一种轨道板测量系统的结构示意图；图8是本申请实施例提供的一种轨道板测量系统的结构示意图；图9是本申请实施例提供的一种轨道板测量方法的图像处理原理图；图10是本申请实施例提供的一种轨道板测量方法的数据处理原理图；图11是本申请实施例提供的一种轨道板测量方法的数据处理示意图；图12是本申请实施例提供的一种轨道板测量方法的数据处理过程图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。随着高速铁路事业的不断发展，对轨道的安全性提出了更高的要求，从目前的发展形势来看，无砟铁路的建设成为铁路建设的主要方向。轨道板是高铁建设中的重要组成部分，参阅图1，轨道板10包括主体12以及多个平行设置的承轨台组14，主体12包括轨道面122，每个承轨台组14均包括并排设置的第一承轨台142和第二承轨台144，并用于安装轨道。其中，第一承轨台142与第二承轨台144之间相互间隔。第一承轨台142以及第二承轨台144具有相同的结构。参阅图2，以第一承轨台142为例进行说明。第一承轨台142包括左钳口面1421，右钳口面1422，预埋套管1423以及承轨面1424，而生产制造过程中左钳口面1421，右钳口面1422，预埋套管1423以及承轨面1424可能与设计产生偏差，这些偏差可能导致实际使用过程中引起质量事故，因此在制造过程中需要对轨道板的上述特征数据进行检测。轨道板的生产质量与轨道安全密切相关，但是目前针对轨道板的检测方法均不能实现对轨道板的精确检测。因此，专利技术人提出了本申请实施例中的轨道板测量系统以及轨道板测量方法，下面将结合附图具体描述本申请的各实施例。参阅图3，本专利技术实施例提供一种轨道板测量系统20，包括工作台22、传感模组24以及处理器28。工作台22包括沿第一方向延伸的第一导轨221以及沿第二方向延伸的第二导轨222，其中第一方向为图3中的X方向，第二方向为图3中的Y方向，第一方向与第二方向相互垂直，构成一个二维XY平面。第二导轨222沿第一方向滑动设置于第一导轨221，工作台22还包括第三导轨225，第三导轨225与第一导轨221间隔平行设置，使得工作台22可以设置为大致的H型，第二导轨222的延伸方向分别垂直于第一导轨221的延伸方向以及与第三导轨225的延伸方向。在其它一些实施方式中，工作台2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨道板测量系统，所述轨道板包括并排设置的多个承轨台组，每个承轨台组包括对称布置的第一承轨台和第二承轨台，多个承轨台组的所述第一承轨台并排设置，多个承轨台组的所述第二承轨台并排设置，其特征在于，所述系统包括：/n工作台，所述工作台包括沿第一方向延伸的第一导轨以及沿第二方向延伸的第二导轨，所述第一方向与所述第二方向相互垂直，所述第二导轨沿所述第一方向滑动设置于所述第一导轨；/n传感模组，所述传感模组滑动设置于所述第二导轨，所述传感模组包括：/n线激光光源，用于发射激光光束；/n第一图像采集单元；以及/n第二图像采集单元，所述第一图像采集单元和所述第二图像采集单元用于获取激光光束的切面轮廓图像，所述线激光光源位于所述第一图像采集单元和所述第二图像采集单元之间；以及/n光源驱动装置，所述光源驱动装置用于驱动所述线激光光源沿第二方向滑动；以及/n处理器，所述处理器与所述第一图像采集单元以及所述第二图像采集单元电连接，并用于根据所述切面轮廓图像获取所述承轨台的三维图像。/n

【技术特征摘要】
1.一种轨道板测量系统，所述轨道板包括并排设置的多个承轨台组，每个承轨台组包括对称布置的第一承轨台和第二承轨台，多个承轨台组的所述第一承轨台并排设置，多个承轨台组的所述第二承轨台并排设置，其特征在于，所述系统包括：
工作台，所述工作台包括沿第一方向延伸的第一导轨以及沿第二方向延伸的第二导轨，所述第一方向与所述第二方向相互垂直，所述第二导轨沿所述第一方向滑动设置于所述第一导轨；
传感模组，所述传感模组滑动设置于所述第二导轨，所述传感模组包括：
线激光光源，用于发射激光光束；
第一图像采集单元；以及
第二图像采集单元，所述第一图像采集单元和所述第二图像采集单元用于获取激光光束的切面轮廓图像，所述线激光光源位于所述第一图像采集单元和所述第二图像采集单元之间；以及
光源驱动装置，所述光源驱动装置用于驱动所述线激光光源沿第二方向滑动；以及
处理器，所述处理器与所述第一图像采集单元以及所述第二图像采集单元电连接，并用于根据所述切面轮廓图像获取所述承轨台的三维图像。


2.根据权利要求1所述的轨道板测量系统，其特征在于，所述线激光光源在滑动过程中始终位于所述第一图像采集单元和所述第二图像采集单元之间。


3.根据权利要求1所述的轨道板测量系统，其特征在于，所述工作台还包括：
第一驱动装置，所述第一驱动装置用于驱动所述第二导轨沿所述第一方向滑动；以及
第二驱动装置，所述第二驱动装置用于驱动所述传感模组沿所述第二导轨的延伸方向滑动。


4.根据权利要求3所述的轨道板测量系统，其特征在于：
所述线激光光源的激光轴线垂直于所述第一导轨与所述第二导轨构成的平面，所述第一图像采集单元的镜头轴线与所述激光轴线之间的夹角小于90°，所述第二图像采集单元的镜头轴线与所述激光轴线之间的夹角小于90°。


5.根据权利要求1所述的轨道板测量系统，所述轨道板测量系统还包括用于定位所述传感模组位置的定位装置。


6.一种轨道板测量方法，应用于权利要求1-5任一项所述的轨道板测量系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩宇，李彪，艾佳，
申请(专利权)人：四川深瑞视科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51