[发明专利]一种基于图像处理的接触轨空间位置及磨耗测量方法

说明书

本发明涉及接触轨检测技术领域，用于快捷的实时检测出接触轨的空间位置以及接触面的磨损量，公开了一种基于图像处理的接触轨空间位置及磨耗测量方法，包括S1：对接触轨进行激光三维成像，得到成像平面图；S2：提取成像平面图中的激光条纹中心线，将成像平面图数据转换为3D点数据，并进行坐标转换得到接触轨的空间位置；S3：从S2中得到接触轨底面的多个坐标点，拟合得到底面的直线方程：ax+by+c＝0；S4：通过图像法设A点为特征点；S5：求出A到底面的距离，即残存高度；S6：求出残存高度与标准高度的差值，得到接触轨磨耗值；本发明解决现有技术对接触轨的空间位置及磨耗测量采用轨道尺及游标尺测量的方法，效率低下，测量数据准确性得不到保障的问题。

技术领域

本发明涉及接触轨检测技术领域，更具体的是涉及一种基于图像处理的接触轨空间位置及磨耗测量方法。

背景技术

接触轨是将电能传输到地铁和城市轨道交通系统电力牵引车辆上的装置，接触轨系统主要由钢铝复合轨(包括铝轨本体和不锈钢带)、膨胀接头、端部弯头等相关部件及绝缘支撑装置组成，为电力机车提供电能，电力的输送是通过电客车集电靴与复合轨的接触来实现的。

接触轨通过集电靴将电能传输给车辆，根据集电靴从接触轨的取流方式不同，接触轨的安装方式分为：上接触、下接触、侧接触三种方式，其中与其他两种接触方式相比下部授流接触轨防护罩对带电接触轨的防护性能好，带电接触轨不容易被无意识地触碰到，能确保人身安全，另外，下部授流方式的遮挡雨雪条件也优于上部授流方式，能确保牵引网系统的安全可靠运行。

随着近年地铁的大力发展，越来越多的地铁线路采用接触轨方式为地铁列车供电；而集电靴和接触轨的接触质量影响地铁列车的受流质量，受流质量影响车辆的安全平稳运行；接触轨受流面在与列车受流靴长期接触摩擦的过程中，会产生磨损，接触轨的磨耗影响着靴轨的接触质量，因此，在日常维修过程中，维修人员需要对接触轨的空间位置及磨耗进行测量，以保证接触轨与靴轨的接触质量；目前在国内对接触轨的磨耗测量通常采用游标卡卡尺的测量方式进行测量，但是受限于接触轨防护罩等防护外壳的干扰，使用游标卡尺测量接触轨磨耗的方式较为困难和低效，对接触轨空间位置的测量均使用较为传统的轨道尺，这种轨道尺由主尺、基准尺、支座、把手等组成，在操作时，要求操作人员将其垂直钢轨，卡紧卡座，抵住钢轨，通过调整基准尺子测量接触轨的空间位置，其测量效率低下，测量数据准确性也因人而异，并且人工测量仅能测量某些点位，很难做到全线路测量。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决现有技术对接触轨的空间位置及磨耗测量采用轨道尺及游标尺测量的方法，效率低下，测量数据准确性得不到保障的问题，本发明提供一种基于图像处理的接触轨空间位置及磨耗测量方法，能够快捷的实时检测出接触轨的空间位置以及接触面的磨损量，为接触轨的维修提供依据。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种基于图像处理的接触轨空间位置及磨耗测量方法，包括如下步骤：

S1：对接触轨进行激光三维成像，得到接触轨及其防护罩的成像平面图；

S2：提取成像平面图中的激光条纹中心线，将成像平面图数据转换为3D 点数据，并进行坐标转换得到接触轨的空间位置；

S3：从S2中得到接触轨底面的多个坐标点，拟合得到接触轨底面的直线方程，方程式为：

ax+by+c＝0；

S4：通过图像法设A点为特征点；

S5：求出A点到接触轨底面的距离，即残存高度；

S6：求出残存高度与标准高度的差值，得到接触轨磨耗值；

进一步的，S2中，利用优化的灰度重心法提取成像平面图中的激光条纹中心线，然后根据检测相机标定参数，将成像平面图数据转换为3D点数据。