[发明专利]基于单目视觉3D重建技术的铁路货车超限检测方法

说明书

基于单目视觉3D重建技术的铁路货车超限检测方法，包括以下步骤：搭载单目相机的无人机，通过单目相机对铁路货车即目标货运列车进行摄像，获取铁路货车的视频；视频通过无线传输装置进行传输；视频存储装置接收从无线传输装置传输过来的视频并进行存储；再通过计算机对视频存储装置中的视频进行解帧处理，将视频解帧为连续序列图像；计算机根据连续序列图像生成场景点云图；将生成的场景点云图进行处理；计算机进行超限检测判断；在计算机中进行图形运算，得出超限检测判断结果。使用本发明，检测设备成本低、检测质量高。

技术领域

本发明涉及一种基于单目视觉3D重建技术的铁路货车超限检测方法。

背景技术

铁路部门目前在货运列车超限检测作业中主要依靠人工携带皮尺手动测量或使用大型固定式的龙门测量方法进行检测。依靠人工携带皮尺手动测量作业流程中，需要职工爬上货运列车拉标尺，测长度。职工不但作业强度较高，同时也面临很大的人身安全风险，作业效率和准确率也收到职工业务熟练度的影响，对操作者有特殊的技能要求。在运用龙门架和激光等检测方法时，需要列车缓慢通过检测区域，且需要重新停车以及估计超限位置。

后来出现了铁路货车超限检测系统，铁路货车超限检测系统是辅助铁路工作人员进行判断货车是否超限的一种辅助性工具，该系统由可以提高铁路工作人员作业效率，减轻工作强度。目前已有的超限检测系统主要基于两种技术方案，一种是基于激光技术，另一种是基于CCD相机技术。

CN201920303485.X公开了一种铁路运输超限检测仪，利用激光探测组件、信号处理电路和报警设备组成了铁路列车超限检测系统，该系统能够在列车通过检测系统后判定出列车是否存在超限部位。该系统的主要缺点有：只能检测移动通过的列车，无法对静止状态下的列车实现超限测量；激光传感器容易受到阳光等环境因素影响，对作业场所有着较高要求；检测位置有限，由于传感器安装位置限制，只能实现对列车上部的超限测量，无法对货运列车整体进行超限检测；检测设备成本高，激光探测组件价格高昂，需要频繁维护。

CN 201710617329.6公开了一种铁路货车限界自动化测量方法，利用工业CCD相机群组建立待测列车三维模型实现超限检测。该方案中使用的设备系统构成复杂，成本高昂；使用时需要现场手动标定CCD相机，对操作者的熟练度要求较高；同时容易CCD相机容易受到阳光等环境因素影响，因而应用范围有限，同时装备成本较高，限制了产品的进一步推广。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种检测设备成本低、检测质量高的基于单目视觉3D重建技术的铁路货车超限检测方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

基于单目视觉3D重建技术的铁路货车超限检测方法，包括以下步骤：

步骤(1)：搭载单目相机的无人机，通过单目相机对铁路货车即目标货运列车进行摄像，获取铁路货车的视频。

步骤(2)：需将步骤(1)中通过单目相机摄像得到的视频，通过无线传输装置进行传输。

步骤(3)：视频存储装置接收从无线传输装置传输过来的视频并进行存储。

步骤(4)：再通过计算机对视频存储装置中的视频进行解帧处理，将视频解帧为连续序列图像。

步骤(5)：计算机根据步骤(2)得到的连续序列图像生成场景点云图。

步骤(6)：将生成的场景点云图进行处理。

步骤(7)：计算机进行超限检测判断。

步骤(8)：在计算机中进行图形运算，得出超限检测判断结果。

进一步，所述步骤(5)中，计算机根据步骤(2)得到的连续序列图像生成场景点云图，具体包括如下步骤：