一种适用于轨道检测的影像分析系统和装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种适用于轨道检测的影像分析系统和装置，所述系统包括：影像采集单元，其设置于轨道交通车辆上，以对轨道交通车辆通过轨道时该轨道的影像进行采集；以及处理单元，其对所采集的影像进行处理，以判断所述轨道的状态，所述处理单元包括：图像提取模块、影像定位模块、几何判定模块以及轨道分析模块。根据本实用新型专利技术的影像分析系统，能够降低轨道检测成本，提高轨道检测效率，消除了由于列车转弯、沉浮以及点头等运动对图像法轨道检测产生的巨大影响，并且能够利用单机影像对检测轨道进行三维空间坐标定位。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于轨道检测的影像分析系统和装置
本技术总体上涉及一种适用于轨道检测的影像分析系统和装置。
技术介绍
铁路经过长期运营，轨道位置会慢慢发生变化。当变化超过到其临界点时，轨道空间位置的变化会加速。若不采用适当的检测手段及时对其进行整正，不但会影响旅客乘车舒适度，严重时可能危害到列车的行车安全。但传统轨道检测多依靠人工或者轨道检测车，检测的成本比较高。而且，传统人工检测轨道方式常常是两三个月一次，效率较低，如果检测不及时会存在很大的风险。因此，如何对铁路既有线路的几何状态进行快速检测，以便及时对铁路路线进行必要的修整是铁路养护最重要的课题。图像处理技术提供了一种的轨道诊断工具，可以在列车运营的同事进行较为密集的轨道检查，可以筛选危险路段进行进一步的现场查看和维修。基于图像处理的检测手段在机械等领域得到了快速的发展，目前也有针对桥梁位移检测的图像处理手段。但现有的图像处理手段对摄像镜头精度和与被测物体的观测视角有很大的限制，因此难以应用于处理长距离轨道的动态位移检测。但是，列车转弯、沉浮以及点头等运动对图像法轨道检测产生巨大影响，而且单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于轨道检测的影像分析系统，其特征在于，所述适用于轨道检测的影像分析系统包括：/n影像采集单元，其设置于轨道交通车辆上，以对轨道交通车辆通过轨道时该轨道的影像进行采集；以及/n处理单元，其对所采集的影像进行处理，以判断所述轨道的状态，所述处理单元包括：/n图像提取模块，被构造为从包括所述轨道交通车辆通过的轨道的图像中，选择包括直线轨道段的图像作为要开始进行影像分析的图像；/n影像定位模块，被构造为在所选择的图像中选择一个直线轨道段，然后在包括所述直线轨道段的图像中设置轨道坐标系和车辆坐标系，所述轨道坐标系和所述车辆坐标系平行，其中所述轨道坐标系为：所述直线轨道段对应的钢轨为x轴，轨枕...

【技术特征摘要】
1.一种适用于轨道检测的影像分析系统，其特征在于，所述适用于轨道检测的影像分析系统包括：
影像采集单元，其设置于轨道交通车辆上，以对轨道交通车辆通过轨道时该轨道的影像进行采集；以及
处理单元，其对所采集的影像进行处理，以判断所述轨道的状态，所述处理单元包括：
图像提取模块，被构造为从包括所述轨道交通车辆通过的轨道的图像中，选择包括直线轨道段的图像作为要开始进行影像分析的图像；
影像定位模块，被构造为在所选择的图像中选择一个直线轨道段，然后在包括所述直线轨道段的图像中设置轨道坐标系和车辆坐标系，所述轨道坐标系和所述车辆坐标系平行，其中所述轨道坐标系为：所述直线轨道段对应的钢轨为x轴，轨枕为y轴，z轴垂直于x轴和y轴；
几何判定模块，被构造为在所述轨道坐标系中，在轨道的路线上选择任意一点M，采用割线支距法计算的该点的曲率称为视曲率；并且选择一点N，由M点和N点采用双点观测法计算当前时刻的曲率；以及
轨道分析模块，被构造为根据所计算出的所述视曲率和所计算出的当前时刻的曲率的差值，来判断所述轨道的状态。


2.根据权利要求1所述的适用于轨道检测的影像分析系统，其特征在于，在所述几何判定模块，通过以下方式来计算所述轨道的路线在所述轨道坐标系中的视曲率κ：



其中，R为所述轨道的路线的半径，M点的坐标为(xm,ym),B点坐标为(0,yb)，
并且通过以下方式来计算所述轨道当前时刻的曲率κ：



其中，R为所述轨道的路线的半径，M点的坐标为(xm,ym),N点坐标为(xn,yn)。


3.根据权利要求1所述的适用于轨道检测的影像分析系统，其特征在于，在所述轨道分析模块根据所计算出的所述视曲率和所计算出的当前时刻的曲率的差值来判断所述轨道的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王素梅，廖庆隆，倪一清，
申请(专利权)人：香港理工大学，捷高结构土木技师事务所，
类型：新型
国别省市：中国香港;81