轨道交通车辆横断面轮廓的检测系统、检测方法和装置制造方法及图纸

本申请提供了一种轨道交通车辆横断面轮廓的检测系统、检测方法和装置，所述检测系统包括：设置在目标检测位的目标限界门、按照预定间隔设置在所述目标限界门上的预定数量的扫描设备、处理设备和数字信号同步触发器；所述处理设备用于通过每个扫描设备实时获取与该扫描设备对应的所述目标车辆的横断面轮廓上的每个检测点在该扫描设备的三维设备坐标系下的动态三维设备坐标值，并基于每个检测点的动态三维设备坐标值，在预先定义的三维基准坐标系下绘制所述目标车辆通过所述目标限界门时刻的横断面轮廓。通过所述检测系统、检测方法和装置，能够使得确定的轨道交通车辆的横断面轮廓更加准确。断面轮廓更加准确。断面轮廓更加准确。

【技术实现步骤摘要】
轨道交通车辆横断面轮廓的检测系统、检测方法和装置


[0001]本申请涉及车辆检测
，尤其是涉及一种轨道交通车辆横断面轮廓的检测系统、检测方法和装置。

技术介绍

[0002]轨道交通车辆的横断面轮廓是指轨道交通车辆运行时某一时刻车辆的某一横断面的外部轮廓在二维平面上的投影。通过将轨道交通车辆的横断面轮廓与静态限界进行对比，可以获知轨道交通车辆的横断面轮廓是否超过了静态限界，从而对轨道交通车辆进行后续的处理。
[0003]目前，现有技术中的轨道交通车辆的横断面轮廓的检测方案一般是在水平面上设置一个激光检测仪，通过该激光检测仪获取目标车辆的外部轮廓上的各个点在基准坐标系下的基准坐标值，根据各个点的基准坐标值绘制目标车辆的横断面轮廓。然而，现有技术中的这种方案，通过激光检测仪获取的目标车辆的横断面轮廓上的各个点的基准坐标值不够准确，导致绘制的目标车辆的横断面轮廓也不够准确，影响了后续对车辆横断面轮廓与静态限界的关系的判断。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请的目的在于提供一种轨道交通车辆横断面轮廓的检测系统、检测方法和装置，能够使得确定的轨道交通车辆的横断面轮廓更加准确。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种轨道交通车辆横断面轮廓的检测系统，所述检测系统包括：
[0006]设置在目标检测位的目标限界门、按照预定间隔设置在所述目标限界门上的预定数量的扫描设备、处理设备和数字信号同步触发器；
[0007]所述预定数量的扫描设备分别与所述处理器通信连接；所述数字信号同步触发器与所述预定数量的扫描设备通信连接，用于同步所述预定数量的扫描设备；
[0008]所述预定数量的扫描设备中的每个扫描设备用于实时扫描目标车辆通过所述目标限界门时所述目标车辆的横断面轮廓上对应的检测点，获得所述对应的检测点中的每个检测点在该扫描设备的三维设备坐标系下的动态三维设备坐标值；
[0009]所述处理设备用于通过每个扫描设备实时获取与该扫描设备对应的所述目标车辆的横断面轮廓上的每个检测点在该扫描设备的三维设备坐标系下的动态三维设备坐标值，并基于每个检测点的动态三维设备坐标值，在预先定义的三维基准坐标系下绘制所述目标车辆通过所述目标限界门时刻的横断面轮廓。
[0010]第二方面，本申请实施例提供了一种轨道交通车辆横断面轮廓的检测方法，所述检测方法包括：
[0011]通过每个扫描设备实时获取与该扫描设备对应的目标车辆的横断面轮廓上的每个检测点在该扫描设备的三维设备坐标系下的动态三维设备坐标值；
[0012]针对每个检测点，基于所述动态三维设备坐标值、预先确定的旋转矩阵和平移矩阵，确定该检测点的动态三维设备坐标值在预先定义好的三维基准坐标系下的动态三维基准坐标值；
[0013]基于每个检测点的动态三维基准坐标值，在所述三维基准坐标系下绘制所述目标车辆通过所述目标限界门时刻的横断面轮廓。
[0014]可选地，所述预先定义好的基准坐标系以所述目标车辆的横断面与轨道中心线的交点为坐标原点，以所述坐标原点竖直向上的方向为Y轴，以在上轨面内通过坐标原点沿着的轨道中心线向前的方向为Z轴，以在上轨面内通过坐标原点垂直轨道中心线向右的方向为X轴；
[0015]其中，所述轨道中心线为通过两轨中心点并平行于两轨的直线；所述上轨面为两轨上部形成的平面。
[0016]可选地，确定所述旋转矩阵和所述平移矩阵的步骤包括：
[0017]通过每个扫描设备获取所述目标车辆在静态下的至少一个横断面轮廓上与该扫描设备对应的每个检测点在三维设备坐标系下的静态三维设备坐标值；
[0018]通过静态标定设备获取所述目标车辆在静态下的所述至少一个横断面轮廓上的每个检测点在三维基准坐标系下的静态三维基准坐标值；
[0019]基于所述每个检测点的静态三维基准坐标值和静态三维设备坐标值，利用最小二乘法确定所述旋转矩阵和所述平移矩阵。
[0020]可选地，所述基于所述每个检测点的静态三维基准坐标值和静态三维设备坐标值，利用以下公式确定所述旋转矩阵和所述平移矩阵：
[0021][0022]其中，R为旋转矩阵；T为平移矩阵；P
K
为第K个检测点的静态三维设备坐标值；Q
K
为第K个检测点的静态三维基准坐标值；i为检测点的数量；E(R，T)为关于旋转矩阵R和平移矩阵T的目标方程。
[0023]可选地，所述针对每个检测点，基于所述动态三维设备坐标值、预先确定的旋转矩阵和平移矩阵，利用以下公式确定该检测点的动态三维设备坐标值在预先定义好的三维基准坐标系下的动态三维基准坐标值：
[0024]P＝RU+T；
[0025]其中，U为该检测点在三维设备坐标系下的动态三维设备坐标值；P为该检测点在三维基准坐标系下的动态三维基准坐标值。
[0026]可选地，在获得所述目标车辆通过所述目标限界门时刻的横断面轮廓之后，所述检测方法还包括：
[0027]将所述横截面轮廓与车辆限界的标准值进行对比，确定对比结果；
[0028]如果对比结果为所述横截面的轮廓超出所述标准值，则发出超限警告。
[0029]第三方面，本申请实施例提供了一种轨道交通车辆横断面轮廓的检测装置，所述检测装置包括：
[0030]获取模块，用于通过每个扫描设备实时获取与该扫描设备对应的目标车辆的横断面轮廓上的每个检测点在该扫描设备的三维设备坐标系下的动态三维设备坐标值；
[0031]坐标转换模块，用于针对每个检测点，基于所述动态三维设备坐标值、预先确定的旋转矩阵和平移矩阵，确定该检测点的动态三维设备坐标值在预先定义好的三维基准坐标系下的动态三维基准坐标值；
[0032]绘制模块，用于基于每个检测点的动态三维基准坐标值，在所述三维基准坐标系下绘制所述目标车辆通过所述目标限界门时刻的横断面轮廓。
[0033]第四方面，本申请实施例提供了一种处理设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过所述总线进行通信，所述机器可读指令被所述处理器运行时执行如上述轨道交通车辆横断面轮廓的检测方法的步骤。
[0034]第五方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如上述轨道交通车辆横断面轮廓的检测方法的步骤。
[0035]本申请实施例提供的一种轨道交通车辆横断面轮廓的检测系统、检测方法和装置，按照预定间隔在目标限界门上设置了预定数量的扫描设备，通过从每个扫描设备实时获取与该扫描设备对应的目标车辆的横断面轮廓上的每个检测点在该扫描设备的三维设备坐标系下的动态三维设备坐标值，并基于每个检测点的动态三维设备坐标值，在预先定义的三维基准坐标系下绘制所述目标车辆通过所述目标限界门时刻的横断面轮廓。与现有技术中的方法相比，能够使得确定的轨道交通车辆的横断面轮廓更加准本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轨道交通车辆横断面轮廓的检测系统，其特征在于，所述检测系统包括：设置在目标检测位的目标限界门、按照预定间隔设置在所述目标限界门上的预定数量的扫描设备、处理设备和数字信号同步触发器；所述预定数量的扫描设备分别与所述处理器通信连接；所述数字信号同步触发器与所述预定数量的扫描设备通信连接，用于同步所述预定数量的扫描设备；所述预定数量的扫描设备中的每个扫描设备用于实时扫描目标车辆通过所述目标限界门时所述目标车辆的横断面轮廓上对应的检测点，获得所述对应的检测点中的每个检测点在该扫描设备的三维设备坐标系下的动态三维设备坐标值；所述处理设备用于通过每个扫描设备实时获取与该扫描设备对应的所述目标车辆的横断面轮廓上的每个检测点在该扫描设备的三维设备坐标系下的动态三维设备坐标值，并基于每个检测点的动态三维设备坐标值，在预先定义的三维基准坐标系下绘制所述目标车辆通过所述目标限界门时刻的横断面轮廓。2.一种轨道交通车辆横断面轮廓的检测方法，其特征在于，应用于如权利要求1所述的处理设备，所述检测方法包括：通过每个扫描设备实时获取与该扫描设备对应的目标车辆的横断面轮廓上的每个检测点在该扫描设备的三维设备坐标系下的动态三维设备坐标值；针对每个检测点，基于所述动态三维设备坐标值、预先确定的旋转矩阵和平移矩阵，确定该检测点的动态三维设备坐标值在预先定义好的三维基准坐标系下的动态三维基准坐标值；基于每个检测点的动态三维基准坐标值，在所述三维基准坐标系下绘制所述目标车辆通过所述目标限界门时刻的横断面轮廓。3.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述预先定义好的基准坐标系以所述目标车辆的横断面与轨道中心线的交点为坐标原点，以所述坐标原点竖直向上的方向为Y轴，以在上轨面内通过坐标原点沿着的轨道中心线向前的方向为Z轴，以在上轨面内通过坐标原点垂直轨道中心线向右的方向为X轴；其中，所述轨道中心线为通过两轨中心点并平行于两轨的直线；所述上轨面为两轨上部形成的平面。4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，确定所述旋转矩阵和所述平移矩阵的步骤包括：通过每个扫描设备获取所述目标车辆在静态下的至少一个横断面轮廓上与该扫描设备对应的每个检测点在三维设备坐标系下的静态三维设备坐标值；通过静态标定设备获取所述目标车辆在静态下的所述至少一个横断面轮廓上的每个检测点在三维基准坐标系下的静态三维基准坐标值；基于所述每个检测点的静态三维基准坐标值和静态三...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永生，牛成亮，金田甜，褚衍涛，
申请(专利权)人：中车长春轨道客车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：