[发明专利]通用CRTSⅢ型无砟轨道板关键几何尺寸加工偏差快速检测方法

权利要求书

1.一种通用CRTSⅢ型无砟轨道板关键几何尺寸加工偏差快速检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：根据CRTSⅢ型轨道板的设计形状和尺寸建立独立轨枕三维模型，再根据轨枕数、轨枕间隔、第一个轨枕到板首端和最后一个轨枕到板末端距离四个参数，通过轨枕三维模型组合建立不同型号的轨道板三维模型；

S2：采用模板驱动的方法完成承轨台点云分割，将承轨台点云中对应的承轨面（1）、内侧和外侧的钳口面（2）作为三个关键面，分别进行标记，并确定承轨台点云中对应的预埋套管中心（3）位置和预埋套管半径；

S3：采用顾及承轨台结构特征的点云降采样法对承轨台点云进行压缩；

S4：采用附加预埋套管中心纵向偏差约束的最小二乘表面配准算法进行将左右承轨台所述三个关键面的点云与轨道板中对应轨枕的三维模型对齐；

所述S4具体为：将左右承轨台点云与轨枕模型分别进行配准，配准过程首先以表面法线方向为准，建立承轨面（1）及其内、外侧钳口面（2）与承轨台点云中各点的对应关系；然后基于刚体模型原理建立模型与点云之间的匹配方程，利用最小二乘技术对该方程进行迭代求解获得模型与点云之间的转换参数；在每次迭代结束后，利用S2中确定的预埋套管中心位置对模型和点云在L轴方向上的偏差进行调整；然后继续迭代，直到模型与表面之间的偏差小于设定的阈值，配准完成；S5：根据CRTSⅢ型轨道板设计参数的定义，在承轨台点云上完成待检测参数的量测计算，并与设计参数相比较，得到轨道板几何尺寸的加工偏差。

2.根据权利 要求1所述的通用CRTSⅢ型无砟轨道板关键几何尺寸加工偏差快速检测方法，其特征在于，所述待检测参数包括：同一承轨槽两相邻套管中心距、预埋套管凸起高度、预埋套管歪斜、预埋套管处承轨台横向位置偏差、预埋套管处承轨台垂向位置偏差、单个承轨台钳口距离、承轨面与钳口面夹角、承轨面坡度、承轨台间外钳口间距和承轨台外钳口距外侧套管中心距。

3.根据权利 要求1所述的通用CRTSⅢ型无砟轨道板关键几何尺寸加工偏差快速检测方法，其特征在于，所述采用模板驱动的方法完成承轨台点云分割具体为：在点云局部扫描坐标系内，以轨枕三维模型中承轨面（1）为基础，去掉点云中对应的由外边缘向内2~3cm的局部范围，并去掉以预埋套管中心（3）为圆心，半径为3~4cm的局部范围，建立承轨面模板（4）；以轨枕三维模型中内侧和外侧的钳口面（2）为基础，去掉点云中对应的由外边缘向内1~2cm的局部范围，建立内侧和外侧的钳口面模板（5）。

4.根据权利 要求1所述的通用CRTSⅢ型无砟轨道板关键几何尺寸加工偏差快速检测方法，其特征在于，所述确定预埋套管中心（3）位置和预埋套管半径的方法为：在承轨台承轨面点云上提取预埋套管的边界点进行参数拟合；其中利用Alpha-Shape算法提取预埋套管的边界点，然后利用加权最小二乘法拟合圆的方法得到预埋套管中心的坐标及预埋套管半径。

5.根据权利 要求1所述的通用CRTSⅢ型无砟轨道板关键几何尺寸加工偏差快速检测方法，其特征在于，所述采用顾及承轨台结构特征的点云降采样法对承轨台点云进行压缩具体为：对承轨面（1）、内侧和外侧的钳口面（2）三个关键面对应的点云按比例参数1进行抽稀；承轨面内预埋套管区域的点密度保持不变，对承轨台点云中除承轨面（1）、内侧和外侧钳口面（2）以及预埋套管区域以外的点云按照比例参数2进行抽稀，且比例参数1小于比例参数2。