[发明专利]一种轮对踏面多边形监测方法、装置及终端设备

说明书

本发明适用于车辆外形监测和测量方法技术领域，提供了轮对踏面多边形监测方法、装置及终端设备，该方法包括：获取车辆的轮对踏面图像，并对轮对踏面图像中的椭圆弧进行处理，获得多段结构光弧线；根据每段结构光弧线，确定每段结构光弧线对应的椭圆中心；根据每段结构光弧线对应的椭圆中心，确定每段结构光弧线对应的圆形弧线；根据每段结构光弧线对应的所述圆形弧线，确定轮对踏面对应的圆形弧线；将确定的轮对踏面对应的圆形弧线与预设轮对踏面标准圆周线进行对比，获得轮对踏面的多边形监测结果。本发明实施例可以在车辆正常行驶过程中高效准确的实现轮对踏面多边形监测。

技术领域

本发明属于车辆外形监测和测量方法技术领域，尤其涉及一种轮对踏面多边形监测方法、装置及终端设备。

背景技术

轮对作为铁路车辆重要的走行部件，对于铁路的安全运输起着关键性的作用。随着我国经济的快速发展，铁路车辆行驶速度在逐步提升，伴随着高速和重载的实际情况，以及铁路线路养护条件较差、轮轨外形及材质匹配不合理等诸多原因，导致列车轮对所受冲击力更大，轮对踏面的磨耗加剧，使列车轮对踏面呈现多边形化的现象越来越严重，影响了铁路车辆的正常运转。因此及时准确地掌握轮对踏面的多边形状况是非常重要的。

传统的列车轮对踏面多边形检测一般分为静态检测和动态检测。静态检测方法主要基于机械接触式检测技术及图像检测技术，在车辆静止状态下，通过便携式检测设备对轮对踏面圆周进行扫描，可较为准确的获取轮对踏面的多边形状况。然而静态检测一般需要大量人工操作，存在自动化程度与测量效率较低的问题。动态检测大多采用轮轨力、振动加速度以及声音法等进行检测，这些检测方法更多用来检测轮对踏面损伤，而且为了保证检测精度，往往要求车辆以较低速度运行。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种轮对踏面多边形监测方法、装置及终端设备，以解决现有技术中无法在列车正常行驶过程中高效准确的实现轮对踏面多边形监测的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种轮对踏面多边形监测方法，包括：

获取车辆的轮对踏面图像，并对所述轮对踏面图像中的椭圆弧进行处理，获得多段结构光弧线；

根据每段结构光弧线，确定所述每段结构光弧线对应的椭圆中心；

根据所述每段结构光弧线对应的椭圆中心，确定所述每段结构光弧线对应的圆形弧线；

根据所述每段结构光弧线对应的所述圆形弧线，确定轮对踏面对应的圆形弧线；

将确定的所述轮对踏面对应的圆形弧线与预设轮对踏面标准圆周线进行对比，获得所述轮对踏面的多边形监测结果。

可选的，所述获取车辆的轮对踏面图像，包括：

利用安装在车辆转向架下方的单目相机，获取车辆的轮对踏面图像；其中，所述车辆的轮对踏面采用安装在车辆转向架下方的线结构光设备照射，且所述线结构光设备发出的线结构光所在的平面与所述轮对踏面的轴线垂直，所述单目相机与所述车辆转向架的水平方向呈预设照射角度。

可选的，所述根据每段结构光弧线，确定所述每段结构光弧线对应的椭圆中心，包括：

确定每段结构光弧线上的任意两点，并根据所述每段结构光弧线上的任意两点，确定所述任意两点所在线段的中点的坐标，和所述任意两点在所述每段结构光弧线上对应的两条切线的交点的坐标；

根据所述任意两点所在线段的中点的坐标，和所述任意两点对应的两条切线的交点的坐标，获取所述任意两点所在线段的中点和所述任意两点对应的两条切线的交点对应的第一直线的斜率；

根据上述获取所述第一直线的斜率的方法，获取所述每段结构光弧线上的第二直线的斜率，以及获取所述第二直线的斜率时对应的任意两点所在线段的中点的坐标，其中获取所述第二直线的斜率时对应的任意两点与获取所述第一直线的斜率时对应的任意两点中至少有一点不同；