[发明专利]基于图像的铁路车辆运行方向识别与轴速测量装置及方法

权利要求书

1.一种基于图像的铁路车辆运行方向识别与轴速测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

在绕铁路车辆的车轴上套设一特征图像盘并随所述车轴同步转动，沿所述特征图像盘的外缘设置相对倾斜的两条线段，两条所述线段之间的间距规律递增或规律递减；

当所述铁路车辆运行，实时拍摄所述特征图像盘的外缘，以识别测量得到两条所述线段间的中位线所在的间距；

采集并处理所述间距的长度变化率进而计算得出所述车轴的轴速；

采集并处理所述间距的长度增减性进而判断出所述铁路车辆的运行方向；

还具体包括以下步骤：

提供图像识别传感器以及数据采集处理单元，将所述图像识别传感器对准所述特征图像盘以拍摄转动的所述特征图像盘不同时刻两条所述线段的间距；

通过所述图像识别传感器将由始至终拍摄所得到的所述间距的长度变化率转化为信号；

通过所述图像识别传感器将不同时刻拍摄所得到的所述间距的增加或减小转化为信号；

通过所述数据采集处理单元采集并处理两种不同的所述信号进而计算得出所述车轴的轴速并判断出所述铁路车辆的运行方向。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算得出车轴轴速的过程包括以下步骤：

所述图像识别传感器随所述车轴同步转动的同时始终拍摄所述特征图像盘不同时刻的照片，并计算不同时刻的所述间距的长度，根据所述间距的变化率，得出车轴的转过的角度，并结合所用的时间，以得出所述车轴的转速。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，判断车辆运行方向的过程包括以下步骤：

两条所述线段相互倾斜；

用不同的字母代号标示不同时刻拍摄所得的所述间距，且整个绕行的圆周方向仅形成有一组所述间距；

假定某轴转方向为车辆前进方向，则在多次循环中，首先取出一部分连续数值，找出最大值，再找出相邻的最小值，观察该最大值与该最小值出现的先后顺序并可得知：若所述最小值出现在所述最大值之后，则可知车辆为前进方向；若所述最小值出现在所述最大值之前，则可知车辆为反方向运行；若最大值与最小值不相邻，则反之。

4.一种基于图像的铁路车辆运行方向识别与轴速测量装置，所述铁路车辆包括车底架、车轮以及车轴，其特征在于：所述装置包括图像识别传感器、特征图像盘以及数据采集处理单元，所述图像识别传感器安装于所述车底架上，所述特征图像盘的外缘上设有相对倾斜的两条线段，两条所述线段之间的间距规律递增或规律递减，所述特征图像盘安装于车轴上并随所述车轴同轴旋转，通过所述图像识别传感器对准所述特征图像盘以供拍摄转动的所述特征图像盘不同时刻的各个所述间距并转化为信号，通过所述数据采集处理单元采集并处理所述信号，进而在所述铁路车辆运行时测量出所述车轴的轴速并判断出所述铁路车辆的运行方向。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：两条所述线段相互倾斜，在所述车轴整个绕行的圆周方向仅具有两条所述线段。