一种基于线激光辅助定位的转辙机缺口基线标定方法技术

本发明专利技术公开了一种基于线激光辅助定位的转辙机缺口基线标定方法，包括：基于激光发射头获得激光线束，所述激光线束包括第一激光线束和第二激光线束；基于摄像头获得激光线束缺口图像和拍摄方位；对所述激光线束缺口图像进行处理得到基线位置。本发明专利技术利用激光线束进行辅助定位，无需人工现场标定，大大提高了工作效率。而且可以根据需要随时进行校准，极大的增加了设备的测量准确度。增加了设备的测量准确度。增加了设备的测量准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于线激光辅助定位的转辙机缺口基线标定方法


[0001]本专利技术涉及转辙机缺口基线标定
，特别涉及一种基于线激光辅助定位的转辙机缺口基线标定方法。

技术介绍

[0002]转辙机是铁路的重要设备之一，它的运行状态关系着车辆的行车安全，一旦出现故障未能及时排除，则有可能会引起非常严重的事故。在转辙机运行状态的监测中，缺口是非常重要的监测对象。缺口的目标位置反映了转辙机扳动是否到位，缺口间隙的大小则反映出轨道的密贴程度，如果未到位，车辆经过时轮毂会对尖轨挤压导致移动，严重影响车辆行驶安全。目前业界采用较多的方法是通过远程图像监测，对缺口位置的图像进行实时的识别和测量，计算缺口位置和大小，提供给电务段信号人员进行监测和分析。
[0003]目前基于图像的缺口检测在使用之前，需要对图像检测相关参数进行标定，以实现准确的缺口宽度测量。标定主要是为了获得准确的缺口测量基线，以及图像像素宽度。
[0004]测量基线：对于ZYJ7类机型，由于摄像头安装角度和视差的原因，拍摄图像上的缺口间隙边缘并不是真正的缺口检测边缘，如图1所示。因此对于除了ZYJ7以外的机型，需要进行人工标定，才能得到落柱的准确位置。
[0005]像素宽度：则是由于每台转辙机安装的摄像头位置存在一定的偏差，即使出厂之前进行标定，在实际使用时，还需要根据实际安装位置进行校准。
[0006]目前的缺口图像参数标定，主要有两种方式：使用带标尺的缺口基准图标定方式和不使用标尺的缺口基准图标定方式。不论哪种方式，都需要现场人员将缺口调整到一定位置，并通过标尺测量当前的缺口宽度，并将当前的缺口图片拍摄传输到上位机。上位机的操作人员，根据拍摄的缺口图片，以及当前的实际缺口宽度，对缺口图像进行人工标定。如图2所示。标定涉及到场地申请，施工方配合，开盖操作，上位机协同，对操作人员和现场条件要求都很高，是工程中非常耗费时间精力的一项工作。另外标定的质量好坏直接影响到缺口检测的准确程度。因此，提高标定效率或简化标定流程对基于图像的缺口监测应用有较大的实际应用价值。

技术实现思路

[0007]为解决现有技术问题，本专利技术提供一种基于线激光辅助定位的转辙机缺口基线标定方法。本专利技术包括一种带线激光发射头的摄像头及支架，利用激光发射头发射红色的线激光，激光线束在转辙机的表示杆平面以及落柱平面上反射形成的线束。根据线束之间的位置关系即可得到缺口测量的基准位置。激光发射头可以通过主控进行控制打开或关闭。
[0008]为了实现上述技术目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种基于线激光辅助定位的转辙机缺口基线标定方法，包括：
[0009]基于激光发射头获得激光线束，所述激光线束包括第一激光线束和第二激光线束；
[0010]基于摄像头获得激光线束缺口图像和拍摄方位；
[0011]对所述激光线束缺口图像进行处理得到基线位置。
[0012]优选地，基于激光发射头获得激光线束的过程包括：
[0013]所述激光发射头发射一字线激光；
[0014]基于所述一字线激光，分别在表示杆的表面形成第一激光线束，在检查柱的侧面形成第二激光线束，其中，所述表示杆和所述检查柱相互垂直。
[0015]优选地，对所述激光线束缺口图像进行处理得到基线位置的过程包括：
[0016]对所述激光线束缺口图像进行预处理得到预处理图像；
[0017]基于所述预处理图像进行激光线束提取得到若干激光线束；
[0018]基于若干所述激光线束得到第一线束和第二线束；
[0019]基于所述基准线和所述检测线得到交点；
[0020]基于所述交点和拍摄方位得到基线位置。
[0021]优选地，对所述激光线束缺口图像进行预处理得到预处理图像的过程包括：
[0022]读取激光线束缺口图像，获得RGB颜色空间的激光线束缺口图像；
[0023]将所述RGB颜色空间的激光线束缺口图像转为HSV空间的激光线束缺口图像；
[0024]基于所述HSV空间的激光线束缺口图像提取红色激光线束，并经灰度处理、二值化处理、形态学处理、轮廓细化得到预处理图像。
[0025]优选地，激光线束提取的步骤包括：
[0026]基于所述预处理图像，采用概率霍夫直线检测方法得到备选激光线束集合；
[0027]基于转辙机机构和所述拍摄方向对所述备选激光线束集合进行有效检查，得到所述基准线和所述检测线。
[0028]优选地，对所述备选激光线束集合进行有效检查，得到所述基准线和所述检测线所满足的条件包括：
[0029]所述拍摄方向为水平方向时，第一激光线束的终点坐标x小于第二激光线束的起点坐标y；
[0030]所述拍摄方向为竖直方向时，第一激光线束的终点坐标y小于第二激光线束的起点坐标y；
[0031]优选地，基于所述交点和所述拍摄方向得到所述基线位置，其中，所述基线位置包括：
[0032]所述拍摄方向为水平方向时，基线位置为一条过交点且垂直于水平方向的直线；
[0033]所述拍摄方向为竖直方向时，基线位置为一条过交点且垂直于竖直方向的直线。
[0034]本专利技术具有如下技术效果：
[0035]本专利技术利用激光线束进行辅助定位，无需人工现场标定，大大提高了工作效率。而且本专利技术可以在不影响转辙机正常工作条件下，根据需要随时进行校准，极大的增加了设备的测量准确度和设备运维的及时性。
[0036]本专利技术在摄像头的平行位置安装激光发射头，可以和补光灯集成在一起，结构简单易行，以低成本构建缺口检测装置，并有效提高了缺口检测的精度。
[0037]本专利技术与摄像头的安装角度无关，可以通过旋转激光头调整线激光方向，在设备内部形成最佳角度的激光线束进行标定，有效解决了图像拍摄产生误差的技术缺陷。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0039]图1为本专利技术
技术介绍
中的测量基线示意图；
[0040]图2为本专利技术
技术介绍
中的通过标尺测量当前的缺口宽度图；
[0041]图3为本专利技术实施例中的摄像头俯视视角图；
[0042]图4为本专利技术实施例中的带有激光发射头的摄像头及支架结构图；
[0043]图5为本专利技术实施例中的带有激光发射头的摄像头及支架位置图；
[0044]图6为本专利技术实施例中的图像预处理流程图；
[0045]图7为本专利技术实施例中的提取激光线束的算法流程图。
具体实施方式
[0046]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于线激光辅助定位的转辙机缺口基线标定方法，其特征在于，包括：基于激光发射头获得激光线束，所述激光线束包括第一激光线束和第二激光线束；基于摄像头获得激光线束缺口图像和拍摄方位；对所述激光线束缺口图像进行处理得到基线位置。2.根据权利要求1所述的基于线激光辅助定位的转辙机缺口基线标定方法，其特征在于：基于激光发射头获得激光线束的过程包括：所述激光发射头发射一字线激光；基于所述一字线激光，分别在表示杆的表面形成第一激光线束，在检查柱的侧面形成第二激光线束，其中，所述表示杆和所述检查柱相互垂直。3.根据权利要求1所述的基于线激光辅助定位的转辙机缺口基线标定方法，其特征在于：对所述激光线束缺口图像进行处理得到基线位置的过程包括：对所述激光线束缺口图像进行预处理得到预处理图像；基于所述预处理图像进行激光线束提取得到若干激光线束；基于若干所述激光线束得到第一激光线束和第二激光线束；基于所述第一激光线束和所述第二激光线束得到交点；基于所述交点和拍摄方位得到基线位置。4.根据权利要求3所述的基于线激光辅助定位的转辙机缺口基线标定方法，其特征在于：对所述激光线束缺口图像进行预处理得到预处理图像的过程包括：读取激光线束缺口图像，获得RGB颜色空间的激光线束缺口图像；将所述R...

【专利技术属性】
技术研发人员：王怿忻，罗通，张泉，
申请(专利权)人：深圳市迈进科技有限公司，
类型：发明
国别省市：