【技术实现步骤摘要】
本申请涉及轨道运输，尤其涉及一种列车残留物检测系统及方法。
技术介绍
1、在铁路系统中，常通过货运列车对货物进行运输。由于货运列车的长期使用，使得列车的车厢内部极容易遗留一些残留物，例如封车厢缝隙用的草垫、装载其它货物的残留物、被扔进到车厢的杂物等物质。如果不对这些残留物进行处理，在列车进行下一次的货物运输时则会对货物质量产生影响。
2、为了保证货物质量，需要对货运列车的车厢进行检查。通常通过人工观察的方式，工作人员需要爬上车厢，观察车厢内的情况。在确保车厢内没有残留物后，再对车厢进行装载货物工作，以保证运输货物的质量。
3、但工作人员在来回攀爬车厢时容易发生跌落，存在极大的安全隐患。因此，工作人员在攀爬过程中不能行动过快，需要消耗较长的时间，从而导致货运列车不能及时进行货物装运工作，造成运输的效率低下。
技术实现思路
1、本申请提供了一种列车残留物检测系统及方法，以解决货物运输的效率低下的问题。
2、第一方面，本申请提供一种列车残留物检测系统，包括：激光雷达、支架以及数据处理设备，其中：所述激光雷达与所述数据处理设备通信连接，所述激光雷达固定于所述支架上。
3、所述激光雷达用于获取车厢的截面轮廓，所述数据处理设备被配置为：
4、获取车厢信息和所述截面轮廓，所述车厢信息包括根据车型、车厢长度、车厢宽度、车厢高度以及换算长度计算的标准体积。根据所述截面轮廓构建车厢的表面矢量图像，根据所述表面矢量图像获取车厢内物体体积。对比所
5、通过所述残留物检测系统，可对列车车厢内进行检测。当检测到车厢内存在多余物体时，通过所述多余物体的反射率判断其是否为预设货物。如果所述多余物体反射率与预设货物的反射率相等，则确定多余物体为预设货物，不会对货物质量造成影响，可不将其认定为残留物，不进行处理。
6、结合第一方面，在第一方面的一种可实施方式中，所述系统还包括热成像相机，所述热成像相机与所述数据处理设备通信连接，所述热成像相机固定于所述支架上。所述热成像相机用于获取车厢的红外图像，所述数据处理设备被配置为：
7、在获取所述多余物体的反射率后，如果所述多余物体的反射率在预设阈值区间内，则获取所述红外图像。如果所述红外图像为预设货物的红外图像，则判断车厢内多余物体为预设货物，生成用于表示多余物体为预设货物的提示信息。
8、设置一个与预设货物反射率近似的预设阈值区间，筛选出反射率在所述预设阈值区间的多余物体，再通过热成像相机采集多余物体的红外图像。通过分析所述红外图像，进一步确定多余物体是否为预设货物。如果多余物质为预设货物，则生成用于表示多余物体为预设货物的提示信息，可不对其进行处理，以提高货物运输的效率。
9、结合第一方面，在第一方面的一种可实施方式中，所述激光雷达包括第一激光雷达与第二激光雷达，所述第一激光雷达用于获取车厢的截面轮廓，所述第二激光雷达用于获取列车行进的位移。通过两个二维激光雷达的组合，可进行车厢内物理空间的三维测量。
10、结合第一方面，在第一方面的一种可实施方式中，所述数据处理设备按照下式计算所述车厢内物体体积：
11、v＝sum(s[j]*(z[j+1]-z[j]))
12、式中，v是车厢内物体体积，s[j]是横方向的截面积，z是列车行进方向，即列车的速度，j是列车行进方向的雷达点数；
13、其中，s[j]的计算公式为：
14、s＝(y[i]+y[i+1])*(x[i]-x[i+1])/2
15、式中，x是宽度方向长度，y是高度方向长度，i为横方向激光雷达发射到车厢上的点。
16、结合第一方面，在第一方面的一种可实施方式中，所述系统还包括车号识别装置，所述车号识别装置与所述数据处理设备通信连接，所述车号识别装置用于识别列车的车厢信息，以提高检测效率。
17、结合第一方面，在第一方面的一种可实施方式中，所述系统还包括报警主机，所述报警主机与所述数据处理设备通信连接，所述报警主机用于接收所述提示信息，以及响应于所述提示信息发出报警信号。通过发射报警信号，可以提醒工作人员及时对车厢内存在的残留物进行处理，保证货物运输的质量。
18、结合第一方面，在第一方面的一种可实施方式中，所述数据处理设备还被配置为：
19、获取装载预设货物后车厢的货物表面矢量图像，根据所述货物表面矢量图像获取车厢内货物体积，根据所述货物体积计算货物质量。
20、通过所述残留物检测系统，还可以对装载货物后车厢的货物质量进行计算，实时掌握车厢内的装载情况。
21、第二方面，本申请提供一种列车残留物检测方法，应用于残留物检测系统，所述系统包括激光雷达、支架以及数据处理设备，所述方法包括：
22、获取车厢信息和所述激光雷达获取的截面轮廓，所述车厢信息包括根据车型、车厢长度、车厢宽度、车厢高度以及换算长度计算的标准体积；
23、根据所述截面轮廓构建车厢的表面矢量图像；
24、根据所述表面矢量图像获取车厢内物体体积；
25、对比所述物体体积与所述标准体积，如果存在多余物体，则获取所述激光雷达的扫描点云；
26、根据所述扫描点云获取所述多余物体的反射率，如果所述多余物体的反射率不在预设货物反射率区间内，则生成用于表示车厢内存在残留物的提示信息。
27、结合第二方面，在第二方面的一种可实施方式中，如果所述多余物体的反射率在预设阈值区间内，则获取所述多余物体的红外图像。如果所述红外图像为预设货物的红外图像，则判断车厢内多余物体为预设货物，生成用于表示多余物体为预设货物的提示信息。
28、结合第二方面，在第二方面的一种可实施方式中，生成所述提示信息后，响应于所述提示信息发出报警信号。
29、由以上技术方案可知，本申请提供一种列车残留物检测系统及方法，所述激光雷达固定在所述支架上，所述激光雷达与所述数据处理设备通信连接。将所述支架固定在列车轨道的拱门上，通过所述激光雷达获取车厢的截面轮廓。通过所述数据处理设备获取车厢信息和所述截面轮廓，所述车厢信息包括根据车型、车厢长度、车厢宽度、车厢高度以及换算长度计算的标准体积。根据所述截面轮廓构建车厢的表面矢量图像，并根据所述表面矢量图像获取车厢内物体体积。对比所述物体体积与标准体积，如果存在多余物体，则获取所述激光雷达的扫描点云。根据所述扫描点云获取所述多余物体的反射率，如果所述多余物体的反射率不在预设货物反射率区间内，则生成用于表示车厢内存在残留物的提示信息。通过本申请的残留物检测系统及方法，可自动对行进中的列车车厢进行监测，同时可对残留物是否为预设货物进行判断，避本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种列车残留物检测系统，其特征在于，包括：激光雷达(1)、支架(2)以及数据处理设备(3)，其中：
2.根据权利要求1所述的列车残留物检测系统，其特征在于，所述系统还包括热成像相机(4)，所述热成像相机(4)与所述数据处理设备(3)通信连接，所述热成像相机(4)固定于所述支架(2)上，所述热成像相机(4)用于获取车厢的红外图像；
3.根据权利要求1所述的列车残留物检测系统，其特征在于，所述激光雷达(1)包括第一激光雷达(11)与第二激光雷达(12)，所述第一激光雷达(11)用于获取车厢的截面轮廓，所述第二激光雷达(12)用于获取列车行进的位移。
4.根据权利要求3所述的列车残留物检测系统，其特征在于，所述数据处理设备按照下式计算所述车厢内物体体积：
5.根据权利要求1所述的列车残留物检测系统，其特征在于，所述系统还包括车号识别装置(5)，所述车号识别装置(5)与所述数据处理设备(3)通信连接，所述车号识别装置(5)用于识别列车的车厢信息。
6.根据权利要求1所述的列车残留物检测系统，其特征在于，所述系统还包括报警主机
7.根据权利要求1所述的列车残留物检测系统，其特征在于，所述数据处理设备(3)还被配置为：
8.一种列车残留物检测方法，其特征在于，应用于残留物检测系统，所述系统包括激光雷达(1)、支架(2)以及数据处理设备(3)，所述方法包括：
9.根据权利要求8所述的列车残留物检测方法，其特征在于，如果所述多余物体的反射率在预设阈值区间内，则获取所述多余物体的红外图像；
10.根据权利要求8所述的列车残留物检测方法，其特征在于，生成所述提示信息后，响应于所述提示信息发出报警信号。
...【技术特征摘要】
1.一种列车残留物检测系统，其特征在于，包括：激光雷达(1)、支架(2)以及数据处理设备(3)，其中：
2.根据权利要求1所述的列车残留物检测系统，其特征在于，所述系统还包括热成像相机(4)，所述热成像相机(4)与所述数据处理设备(3)通信连接，所述热成像相机(4)固定于所述支架(2)上，所述热成像相机(4)用于获取车厢的红外图像；
3.根据权利要求1所述的列车残留物检测系统，其特征在于，所述激光雷达(1)包括第一激光雷达(11)与第二激光雷达(12)，所述第一激光雷达(11)用于获取车厢的截面轮廓，所述第二激光雷达(12)用于获取列车行进的位移。
4.根据权利要求3所述的列车残留物检测系统，其特征在于，所述数据处理设备按照下式计算所述车厢内物体体积：
5.根据权利要求1所述的列车残留物检测系统，其特征在于，所述系统还包括车号识别装置(5)，所述车号识别装置(5)与所...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵肖良，
申请(专利权)人：保定市天河电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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