[发明专利]一种基于2D激光测量的地铁受电弓磨耗检测新方法

权利要求书

1.一种基于2D激光测量的地铁受电弓磨耗检测新方法，其特征在于，包括：

A1、采用正对来车方向的点激光传感器获取受电弓接近信号，并将受电弓接近信号以高电平的形式传输给点激光传感器后方的2D激光传感器；

A2、2D激光传感器接收到高电平信号后开始工作，对受电弓持续采集一段时间，得到CSV格式的受电弓点云廓形数据；

A3、对2D激光传感器采集得到的CSV格式的受电弓点云廓形数据做预处理，具体包括：数据筛选与数据滤波，从而完成数据的去噪与平滑；

A4、对步骤A3预处理后所得受电弓点云廓形数据进行归一化处理，根据归一化后的受电弓点云廓形数据，截取得到碳滑板点云廓形数据；

A5、利用标准碳滑板点云廓形数据对步骤A4中得到的碳滑板点云廓形数据进行配准，从而计算出受电弓的磨耗值。

2.根据权利要求1所述的一种基于2D激光测量的地铁受电弓磨耗检测新方法，其特征在于，步骤A4分别包括对受电弓点云左右廓形数据进行处理，从而完成受电弓碳滑板左右廓形数据的截取；具体包括以下分步骤：

A41、将经步骤A3预处理后所得受电弓点云左廓形数据或受电弓点云右廓形数据进行归一化处理，将每个点云廓形数据的纵坐标映射到[0,1]的区间内；

A42、将归一化后的受电弓点云左廓形数据或受电弓点云右廓形数据进行间隔抽样处理，然后再进行三等分，得到三个等分区间；从左受电弓或右受电弓羊角开始，分别记为第一等分区间、第二等分区间、第三等分区间，其中的2个等分点，按照靠近左受电弓或右受电弓羊角，分别记为第一等分点、第二等分点；

A43、定义点云线段长度为l，线段每次移动的步长为m；对第一等分区间与第二等分区间进行遍历；

A44、每进行一次遍历操作，对当前遍历点云线段所含点云廓形数据的纵坐标进行一次方差计算；

A45、找出前两个等分区间遍历过程中的最小方差，得到最小方差时点云线段在第一等分区间与第二等分区间的位置索引；

A46、构造同时过步骤A45中的位置索引所对应的点云廓形数据坐标、第二等分点坐标的直线；

A47、统计步骤A45中位置索引所对应的点云廓形数据坐标与第二等分点之间的所有点云廓形数据到步骤A46所述直线的距离；得到最大距离的点即为受电弓羊角与碳滑板分界点；

A48、根据步骤A47得到的分界点，截取受电弓碳滑板左廓形数据或右廓形数据。

3.根据权利要求2所述的一种基于2D激光测量的地铁受电弓磨耗检测新方法，其特征在于，采用2个2D激光传感器，分别采集受电弓点云左廓形数据、受电弓点云右廓形数据。

4.根据权利要求3所述的一种基于2D激光测量的地铁受电弓磨耗检测新方法，其特征在于，2台2D激光传感器设置1KHZ的固定采样帧率。

5.根据权利要求4所述的一种基于2D激光测量的地铁受电弓磨耗检测新方法，其特征在于，2台2D激光传感器根据与定位激光传感器之间的安装距离，结合地铁的车速，设置批处理点数。

6.根据权利要求5所述的一种基于2D激光测量的地铁受电弓磨耗检测新方法，其特征在于，2台2D激光传感器设置为交替发光。