[发明专利]一种轨道廓形对齐方法

说明书

本发明公开了一种轨道廓形对齐方法，涉及钢轨轮廓对齐的技术领域，包括如下步骤：首先获取待对齐廓形的物理坐标；然后对待对齐廓形中的廓形内侧半断面数据通过差分运算获取近似轨宽点；进而根据近似轨宽点计算待对齐廓形需旋转角度；然后按照步骤S3中的旋转角度，对待对齐廓形进行旋转；然后移动待对齐廓形，使待对齐廓形中的近似轨宽点移动至基准廓形轨宽点上；最后使待对齐廓形沿基准廓形直线段的方向进行平移，直至待对齐廓形与基准廓形对齐；本发明使用了轨边和轨顶进行了轮廓对齐，提高了对齐速度，降低了由于特征过于复杂带来的干扰，提高其对齐效果；且采用多次平移，减小误差，对齐精度更高。

技术领域

本发明涉及钢轨轮廓对齐的技术领域，具体涉及一种轨道廓形对齐方法。

背景技术

目前钢轨轮廓对准的方法有很多种，主要包括如下四种；一是利用固定曲率值分割轨底与轨腰之间的小圆，通过小圆的圆心获得旋转平移关系来完成轮廓对齐的，此种方法易受噪声干扰；二是基于轨边、轨颚直线以及圆弧信息进行对准，此种方法受限于激光器和相机的安装位置，导致轨颚曲线处于盲区，无法成像，即对准信息缺失，无法保证对准效果；三是计算离线状态下和工作状态下的轮廓数据的变换关系式，得到仿射变换矩阵对钢轨进行对准，此种方法易受特征点的提取效果影响，动态对准易产生误差；四是根据轮廓点计算最优拟合阶次值拟合曲线，对曲线进行划分、计算曲率熵确定小圆区域，再根据小圆区域等信息完成轮廓的对准，此种方法计算量较大，不满足实时性。

发明内容

本发明的目的在于：针对目前钢轨轮廓对准方法中易受噪声干扰、对准信息缺失，无法保证对准效果、动态对准易产生误差和计算量较大，不满足实时性的问题，提供了一种轨道廓形对齐方法，使用了轨边和轨顶进行了轮廓对准，提高了速度，降低了由于特征过于复杂带来的干扰，效率高且对齐精度较高，解决了上述问题。

本发明的技术方案如下：

一种轨道廓形对齐方法，包括如下步骤：

步骤S1：获取待对齐廓形的物理坐标；

步骤S2：对待对齐廓形中的廓形内侧半断面数据通过差分运算获取近似轨宽点；

步骤S3：根据近似轨宽点计算待对齐廓形需旋转角度；

步骤S4：按照步骤S3中的旋转角度，对待对齐廓形进行旋转；

步骤S5：移动待对齐廓形，使待对齐廓形中的近似轨宽点移动至基准廓形轨宽点上；

步骤S6：使待对齐廓形沿基准廓形直线段的方向进行平移，直至待对齐廓形与基准廓形对齐。

进一步地，所述步骤S1的详细步骤为：

步骤S11：确定输入图像的光条中心线初位置；

步骤S12：精确校正光条中心线的像素坐标；

步骤S13：将像素坐标转化为物理坐标。

进一步地，所述步骤S11的详细步骤为：采用逐列遍历确定输入图像中满足灰度值条件的所有纵向两区域的计算中心点；所有计算中心点构成的点集为确定的光条中心线；

所述步骤S12的详细步骤为：

步骤S121：根据任意一计算中心点相邻的两个计算中心点连线的法线精确校正该计算中心点，并获取该计算中心点校正后的像素坐标；

步骤S122：根据步骤S121获取点集中所有计算中心点矫正后的像素坐标。

进一步地，所述步骤S121中计算中心点校正后的像素坐标表示如下：

其中：

x_p-计算中心点P校正后的横坐标；