[发明专利]基于激光三角法的供电轨几何参数综合检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于激光三角法的供电轨几何参数综合检测方法及系统，该方法包括以下步骤：获取轨道轮廓数据步骤：基于激光三角法获取轨道轮廓数据；采集轨道数据步骤：配合编码轮里程定位进行采集供电轨的轨道数据；综合滤波处理步骤：对供电轨的轨道数据进行综合滤波处理以及误差修正处理。相比以往的供电轨参数检测采用人工检测的方式，本发明采用激光传感器采集轨道数据，实现了供电轨参数的高效、动态采集，运用基于供电轨几何轮廓特征的的综合滤波处理与误差修正算法，消除了激光三角法容易出现的误差，得到准确平滑的供电轨轨道轮廓，精确度高，抗干扰能力强。

技术领域

本发明涉及轨道不平顺检测技术领域，具体涉及一种基于激光三角法的供电轨几何参数综合检测方法及系统。

背景技术

现有的检测地铁第三轨(供电轨)参数的装置，有的采用的是摄像机的图像识别方法，很难获取准确的三维信息，且受环境光限制比较大，不适合参数的精确测量，有的采用的是激光传感器获得地铁第三轨(供电轨)的三维图像，但是未对传感器倾斜导致数据异常进行误差修正。目前，现有的对于有轨电车的地面供电轨高低、中线偏差的检测大多采用人工检测的方式，借助对应的参数检测工具，人为地进行检测和记录，无法快捷、准确地对供电轨进行验收、维护。

针对轨道检测，激光三角法是非接触式轨道检测方法的典型代表。其应用于轨道检测方面是通过求轨面轮廓上的每一个点与激光源的距离，利用距离的差异，用点集描述成轨道的轮廓，从而对轮廓进行分析得出轨道性能。但该方法的缺点是容易引入误差干扰，传感器安装支架与车体之间的振动以及列车蛇形行驶会不可避免地造成角度误差，同时激光传感器的测量精度也受其自身的非线性误差、被测物体所处环境等因素的影响，针对以上这几点误差，现有的技术中并未有较好的解决方案。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷与不足，本发明的第一目的在于提出了一种基于激光三角法的供电轨几何参数综合检测方法，该方法结合综合滤波处理、误差修正算法与几何参数检测算法，进而减少在轨道检测时引入的误差干扰。

本发明的第二目的在于提出一种基于激光三角法的供电轨几何参数综合检测系统。

为了达到上述第一目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于激光三角法的供电轨几何参数综合检测方法，包括以下步骤：

获取轨道轮廓数据步骤：基于激光三角法获取轨道轮廓数据；

采集轨道数据步骤：配合编码轮里程定位进行采集供电轨的轨道数据；

综合滤波处理步骤：对供电轨的轨道数据进行综合滤波处理以及误差修正处理；

所述对供电轨的轨道数据进行综合滤波处理以及误差修正处理，具体包括以下步骤：

第一滤波处理步骤：自适应限幅滤波处理；

第二滤波处理步骤：分段拟合均值滤波处理；

消除误差步骤：误差修正处理，进而消除误差，所述误差修正处理，包括修正旋转误差、修正拉伸误差、采用供电轨几何参数检测算法对供电轨高低偏差、中线偏差进行检测。

作为优选的技术方案，所述基于激光三角法获取轨道轮廓数据，具体为：通过激光传感器采用激光三角法获取轨道轮廓数据，即获取轨道轮廓图，从而根据轨道轮廓图各点到激光传感器的距离转换得到轮廓各点坐标位置。

作为优选的技术方案，所述激光三角法采用直射式激光三角法或斜射式激光三角法。

作为优选的技术方案，所述配合编码轮里程定位进行采集供电轨的轨道数据，具体包括以下步骤：

建立空间坐标系步骤：以轨道延伸方向为y轴建立空间坐标系；