【技术实现步骤摘要】
一种道岔尖轨磨耗值和降低值的测量装置及方法
[0001]本专利技术涉及钢轨养护
，尤其涉及一种道岔尖轨磨耗值和降低值的测量装置及方法
。
技术介绍
[0002]铁路道岔尖轨是轨道的薄弱环节，需通过检测确定其服役状态，并进行针对性维护保养
。
磨耗值和降低值是衡量尖轨服役性能的重要指标，也是对尖轨进行打磨维护的主要依据
。
目前尖轨磨耗值和降低值的现场检测大多依靠人工观测，通过外观磨损程度判断服役状态，但结果受人工主观因素影响较大，测量精度无法保证
。
[0003]检测尖轨磨耗状态的其它方法包括结构光双目视觉
、
三维激光扫描法
、
线激光三角测量法等
。
其中现有使用线激光的三角测量法通常只是测量尖轨某一位置上的截面轮廓，但由于道岔尖轨不是拉伸件，每个位置上的截面形状不同，只测量少数截面轮廓的方法无法识别轮廓所在位置，使得获得的磨耗值和降低值并不准确
。
因此，需要一种能够获得较高精度尖轨磨耗值和降低
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种道岔尖轨磨耗值和降低值的测量装置，其特征在于，所述装置包括：第一靠轮
、
第二靠轮
、
编码器
、
第一行走轮
、
第二行走轮
、
第一相机
、
第一光源
、
支架
、
第二光源
、
第二相机
、
连接杆
、
可伸缩杆
、
弹簧
、
第三行走轮
、
第三靠轮；其中，所述支架设置在待测尖轨的上方，所述支架的顶部对应于待测尖轨的两侧分别安装所述第一光源和所述第二光源，用于向待测尖轨投射线激光；所述第一光源旁边安装所述第一相机，所述第二光源旁边安装所述第二相机，所述第一相机和所述第二相机用于采集激光线图像；所述支架的底部与所述连接杆固定连接，所述连接杆的一端搭在待测尖轨旁的基本轨上，并安装所述第一行走轮和所述第二行走轮，所述第一行走轮和所述第二行走轮能够在待测尖轨旁的基本轨上滚动行走，所述第一行走轮与所述编码器连接；所述连接杆的另一端连接所述可伸缩杆，所述可伸缩杆的内部设置所述弹簧，所述可伸缩杆的另一端搭在另一股钢轨上并安装所述第三行走轮，所述第三行走轮能够在所述另一股钢轨上滚动行走；所述连接杆的下方设置所述第一靠轮和所述第二靠轮，所述可伸缩杆位于另一股钢轨侧的下方设置所述第三靠轮；在所述可伸缩杆内部的所述弹簧的压力作用下，所述第一靠轮和所述第二靠轮紧靠待测尖轨内侧轨腰，所述第三靠轮紧靠所述另一股钢轨内侧轨腰；所述第一相机和所述第二相机采集激光线图像后，通过基于激光三角测量法的三维重构方法获得待测尖轨的三维模型，并基于该三维模型求取待测尖轨的磨耗值和降低值
。2.
根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述第一光源和所述第二光源采用线激光器，用于从待测尖轨的两侧上方分别向待测尖轨投射线激光；所述第一相机和所述第二相机分别从待测尖轨的两侧上方相对于待测尖轨倾斜的位置采集激光线图像；并且，激光线投影平面与相机的光轴不垂直
。3.
根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，在测量过程中，所述第一行走轮
、
所述第二行走轮
、
所述第三行走轮分别由电机驱动，保证整个装置以恒定速度在钢轨上前进；其中，所述第一行走轮通过齿轮系统与所述编码器连接，所述装置每前进一段距离，所述编码器测得该距离后，向所述第一相机和所述第二相机发送信号，触发所述第一相机和所述第二相机采集激光线图像
。4.
一种基于权利要求1至3中任一项所述的道岔尖轨磨耗值和降低值的测量装置的测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1
：采用高斯滤波法分别对所述第一相机和所述第二相机采集的原始图像进行平滑处理；其中，滤波器带宽大于照射在待测尖轨表面上的激光线的宽度；
S2
：采用动态阈值分割方法对经平滑处理的图像进行阈值分割；
S3
：基于分割结果，提取激光线图像；
S4
：标定所述第一相机和所述第二相机的内参和外参；
S5
：根据内参和外参标定结果，对步骤
S3
获得的单幅激光线图像进行校正；
S6
：对所述第一相机和所述第二相机得到的分别经步骤
S3~S5
处理后的图像进行拼接，获得待测尖轨某一截面的完整廓形；
S7
：标定所述第一相机和所述第二相机与钢轨间的相对运动，得到相机获取图像上的三维坐标点至世界坐标系中空间坐标点的转换矩阵；
S8
：对一个测量周期内获...
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