[发明专利]一种便携式接触轨检测装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型的轨道交通接触轨导高(接触轨距轨道水平面的垂直 距离)、拉出值(接触轨距相邻轨道内侧面的水平距离)以及绝缘罩导高(绝缘 罩距轨道水平面的垂直距离)、拉出值(绝缘罩距相邻轨道内侧面的水平距离) 相应参数检测的装置；该装置基于图像处理方法，通过识别激光光带照射在接 触轨和绝缘罩的轮廓在图像中的位置信息，检测出接触轨和绝缘罩相应的参数。

背景技术

在轨道交通接触轨的安装、检修和维护作业中，需要使用专用的测量工具， 对接触轨的几项参数进行检测，其中包含了接触轨的导高、拉出值和接触轨绝 缘罩导高、拉出值。如图1所示，图中：1是接触轨绝缘罩、2是接触轨，3代 表接触轨绝缘罩导高值、4代表接触轨绝缘罩拉出值，5代表接触轨拉出值、6 代表接触轨的导高。

目前，国内现存的测量工具在某些方面存在不足。比如“一种用于轨道交 通的接触轨测量道尺”(专利号：CN201605504)，专利所述的测量工具采用机械 式钢尺的方式进行测量，通常由于自身的形变以及测量过程中的人为操作误差 和不正确的读数误差，从而导致测量结果的精度降低，并且整个操作过程中费 工费时不易控制，效率低下，还只能测得几个参数，无法测得全部需要的参数， 这些不利因素都影响了日常的安装、维护、保养的质量和效率。随着计算机图 像处理技术的发展，出现了基于图像处理的测量装置，例如“城市轨道交通接 触轨检测系统及其检测方法”(专利号：CN102897192U)以及“地铁第三轨车载 在线检测装置”(专利号：CN201261472Y)，上述专利中采用安装于转向架的摄 像头采集接触轨图像，使用计算机处理，但是由于安装距离较远，且由于车辆 振动需要额外的补偿模块，导致测量精度无法保证。

由于上述专利都无法克服不利因素，不能满足测量需求，出现了新型的图 像测量装置，例如“一种轨道交通接触轨测量装置及测量方法”(专利号： CN103863357A)，该装置将摄像头伸出到接触轨下部，用图像处理的方式标定换 算出接触轨的参数，但该方法采用行走轮的方式，无法保证在弯道的时候保证 测量臂和轨道垂直，引起测量误差。

并且上述所有专利都是对接触轨进行测量，对运行安全性同样重要的接触 轨的绝缘罩则无法测量。绝缘罩由于其特殊结构，如在端部时比正常线路高出 一倍的距离，由于相机视角、分辨率等因素，要对绝缘罩进行拉出值和导高测 量会大大增加测量难度，无法保证测量精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对现有测量方法测量精度差和无法测量绝 缘罩参数，提供了一种基于图像处理的轨道交通接触轨和绝缘罩相应参数的检 测装置及检测方法。通过该方案，可以达到精度高的要求和使用方便的目的。

为了解决上述的技术问题，本发明采用了以下的技术方案：

一种便携式接触轨检测装置，其特征在于：它包括了主机装配部分和横梁 装配部分两部分。主机装配部分中包括了图像采集及处理系统。横梁装配部分 中包括了电源系统、轨距和水平测量系统。图像采集及处理系统包括上部双目 系统、下部双目系统、工控计算机。上部双目系统包括第一双目摄像机、第一 一字线激光光源、2片第一滤光镜；下部双目系统包括第二双目摄像机、第二一 字线激光光源、2片第二滤光镜。横梁装配部分横跨在两根钢轨上且与钢轨垂直， 主机装配部分在接触轨一侧，两个双目系统分别从上部和下部采集带有激光光 带的图像：上部双目系统的第一双目摄像机采集其第一一字线激光光源在接触 轨绝缘罩上形成的激光光带；下部双目系统的第二双目摄像机采集其第二一字 线激光光源在接触轨表面形成的激光光带。然后将图像传输到工控计算机中进 行处理，计算出接触轨的拉出值和导高及其绝缘罩的拉出值和导高。其中上部 双目系统安装位置高于绝缘罩，且向下倾斜与水平面的夹角为13°，能够使第 一双目摄像机拍摄到绝缘罩图像，双目摄像机的两个镜头之间的基线长度为 6cm，相机分辨率为100万像素；下部双目系统安装位置低于接触轨，且向上倾 斜与水平面的夹角为33°，能够使第二双目摄像机拍摄到接触轨图像，双目摄 像机的两个镜头之间的基线长度为6cm，相机分辨率为100万像素。横梁装配部 分包括轨距和水平测量系统，通过位移传感器采集的数据计算出轨距值，通过 倾角传感器采集的数据和轨距值计算出水平值。

一种便携式接触轨检测方法，其特征在于包括了以下的测量步骤：

1)分别通过两个双目摄像机来获取激光光带照射在接触轨绝缘罩和接 触轨的图像。

2)然后对图像进行一定的预处理确定所需要的有激光光带的区域。