[发明专利]铁路路轨位移量的方法及装置

权利要求书

1.一种基于图像模板匹配技术测量铁路路轨位移量的方法，其特征在于：图像识别装置按照既定的控制策略进行铁路路轨纵向位移的测量；具体控制步骤如下：

1.1图像识别装置进行装置内部各项参数的初始化操作，使可控摄像头水平对准测量台标柱并拍照存储标柱影像；

1.2图像识别装置中的微处理模块将历史标柱影像与实时标柱影像进行匹配，获得标柱的位移量并存储；

1.3图像识别装置中的微处理模块，通过控制步进电机转动和接收角度位移传感器的反馈数据，调整摄像头的拍摄仰角，依次拍摄上行线路和下行线路各根路轨上的路轨标记，并将拍照影像存储；

1.4图像识别装置中的微处理模块将实时拍照的路轨标记影像与历史路轨标记影像进行匹配，获得路轨标记中心的偏移量

1.5图像识别装置中的微处理模块根据标柱的位移量Δx_c和路轨标记中心的偏移量Δx_m，按照既定的算法确定铁路路轨的纵向位移量

根据权利要求1所述的基于图像模板匹配技术测量铁路路轨位移量的方法，其特征在于：所述的控制步骤1.2中的历史标柱影像为路基测试平台浇注完成时的标柱影像。

2.根据权利要求1所述的铁路路轨位移量的方法及装置，其特征在于：所述的控制步骤1.4中的历史路轨标记影像为路轨通行测试完成时的初始路轨标记。

3.根据权利要求1所述的基于图像模板匹配技术测量铁路路轨位移量的方法，其特征在于：所述的控制步骤1.3中调整摄像头的拍摄仰角的方法为：图像识别装置中的微处理模块，通过控制旋转云台和步进电机，并根据角度传感器的反馈进行摄像头仰角和方位的调整，调整过程中进行实时拍照，并将拍照路轨标记影像与历史路轨标记影像比对；当路轨标记影像重合时，微处理模块发出指令停止旋转云台和步进电机的动作，并记录此时摄像机仰角和云台旋转角度；此后，微处理模块，发出指令使旋转云台回滚旋转角度至零度，此时进行第一根路轨标记拍照，并存储影像；此后按照同样的方法，依次拍照第二根轨路轨标记，并存储影像；拍照第三根轨路轨标记，并存储影像；拍照第四根轨路轨标记，并存储影像。

4.根据权利要求1所述的基于图像模板匹配技术测量铁路路轨位移量的方法，其特征在于：所述的控制步骤1.5中既定的算法是依据表达式通过矢量运算计算铁轨纵向位移量。

5.一种实现权利要求1所述的基于图像模板匹配技术测量铁路路轨位移量的方法的装置，其特征在于：图像识别装置(21)包括摄像头7、左卡槽8、右卡槽9、旋转云台10、云台支座11、摄像头定位支架12、电源控制线路管13、图像识别装置的电源开关14、液晶显示屏15、步进电机16、18移动存储接口、安装在路基测试平台上，包括摄像头(7)、左右卡槽(8)和(9)、旋转云台(10)、云台支座(11)、摄像头定位支架(12)、电源控制线路管(13)、电源开关(14)和液晶显示屏(15)，旋转云台(10)上方连接定位支架(12)，摄像头(7)固定在定位支架(12)上，旋转云台(10)下方安装在云台支座(11)上，云台支座(11)安装在卡槽(17)上，云台支座(11)两端为左右卡槽(8)和(9)，定位支架(12)顶端内嵌步进电机(16)，摄像头(7)通过电源控制线路管(13)内导线与旋转云台(10)相连，旋转云台(10)一侧设有图像识别装置的电源开关(14)，电源开关(14)下方设有移动存储接口(18)；控制电路包括微处理模块，信号调理模块，电路保护模块，摄像头模块，液晶显示模块和移动存储模块等内嵌在旋转云台内，摄像头模块与信号调理模块相连，信号调理模块与微处理模块相连，微处理模块与电路保护模块，液晶显示模块和移动存储模块分别相连。

6.根据权利要求6所述的基于图像模板匹配技术的测量铁路路轨位移量的装置，其特征在于：所述的微处理模块为图像并行处理器。

7.根据权利要求6或7所述的基于图像模板匹配技术的测量铁路路轨位移量的装置，其特征在于：路基测试平台包括浇注的路基测试平台(1)，固定于路基测试平台(1)上的左右卡簧支座(2)和(3)、左右卡簧(4、5)和铁路路基(6)；左右卡簧支座(2)和(3)对称分布于路基测试平台标记中心点的两边，左右卡簧(4)和(5)卡入左右卡簧支座(2)和(3)内。