[发明专利]一种列车直线度检测方法

权利要求书

1.一种列车直线度检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、对列车驶入检测区域进行监测；

S2、在检测区域两侧依次对称布置多个传感器；

S3、在有列车进入检测区域时，通过多个传感器对行驶的列车进行测量，得到多对车身离传感器的距离；

S4、根据多对车身离传感器的距离，得到列车直线程度值。

2.根据权利要求1所述的列车直线度检测方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下分步骤：

S11、在列车未进入检测区域时，采集检测区域图像，得到预存背景图像；

S12、对检测区域进行图像采集，得到实时图像；

S13、计算实时图像与预存背景图像的光线系数；

S14、根据光线系数修正实时图像的灰度值，得到修正灰度图；

S15、从修正灰度图上取预估列车所在区域的多个像素点，得到实时像素点；

S16、根据实时像素点所在的坐标，取预存背景图像中相同位置的像素点，得到背景像素点；

S17、根据实时像素点的灰度值和背景像素点的灰度值，计算图像差值；

S18、判断图像差值是否大于阈值，若是，则有列车进入检测区域，若否，则跳转至步骤S12。

3.根据权利要求2所述的列车直线度检测方法，其特征在于，所述步骤S13包括以下分步骤：

S131、将预存背景图像灰度化，得到背景灰度图像；

S132、将实时图像灰度化，得到实时灰度图像；

S133、根据列车在图像上的位置分布，取不会被列车覆盖的背景灰度图像

水平方向上的多个像素点的灰度值，作为背景像素点灰度值；

S134、根据背景像素点灰度值所对应的坐标，取实时灰度图像中相同位置的多个像素点的灰度值，作为实时像素点灰度值；

S135、根据实时像素点灰度值和背景像素点灰度值，计算实时图像与预存背景图像的光线系数。

4.根据权利要求3所述的列车直线度检测方法，其特征在于，所述步骤S135中计算实时图像与预存背景图像的光线系数的公式为：

其中，θ为实时图像与预存背景图像的光线系数，N为水平方向取的像素点数量，为实时灰度图像中取的第n个像素点所对应的灰度值，r_n为背景灰度图像中取的第n个像素点所对应的灰度值。

5.根据权利要求2所述的列车直线度检测方法，其特征在于，所述步骤S17中计算图像差值的公式为：

其中，ε为图像差值，r_i^*为第i个实时像素点的灰度值，r_i为第i个背景像素点的灰度值，I为从修正灰度图上取预估列车所在区域的像素点的数量。

6.根据权利要求1所述的列车直线度检测方法，其特征在于，所述步骤S2中传感器包括：射频发射组件和射频接收组件。

7.根据权利要求6所述的列车直线度检测方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下分步骤：

S31、在有列车进入检测区域时，通过每个射频发射组件发射斜率调频波；

S32、通过射频接收组件接收列车反射的斜率调频波的回波；

S33、将回波与斜率调频波混频，并通过频谱仪测得混频后信号的频率；

S34、根据混频后信号的频率，计算列车车身与每个传感器的距离，得到多对车身离传感器的距离。

8.根据权利要求7所述的列车直线度检测方法，其特征在于，所述步骤S31中每个射频发射组件发射斜率调频波的表达式为：

其中，Tr(t)为每个射频发射组件发射斜率调频波，P为信号功率，f为载波频率，t为时间，ξ为斜率参数。

9.根据权利要求7所述的列车直线度检测方法，其特征在于，所述步骤S34中计算列车车身与每个传感器的距离公式为：

其中，d为列车车身与每个传感器的距离，f^′为混频后信号的频率，ξ为斜率参数，c为光速。

10.根据权利要求1所述的列车直线度检测方法，其特征在于，所述步骤S4包括以下分步骤：

S41、根据多对车身离传感器的距离，计算每对传感器间的距离的差值；

S42、根据多对传感器间的距离的差值，计算平均差值，得到列车直线程度值。