[发明专利]一种基于里程和图像测量的铁轨路基沉降测量方法

摘要

本发明公开了一种基于里程和图像测量的铁轨路基沉降测量方法，涉及沉降测量领域，铁轨路基沉降测量方法采用图像特征匹配及双目交汇完成铁轨路基稀疏三维重建，并采用里程测量设备和特征匹配实现相邻帧稀疏重建点拼接，从而完成对铁轨路基沉降的自动监测和快速测量。铁轨路基沉降测量方法还具有成本低廉、作业效率高、结果可重复性好及测量精度较高等优点。

主权项

一种基于里程和图像测量的铁轨路基沉降测量方法，其特征在于，采用一安装有里程测量设备和两台相机的移动测量载具在一设置有复数个基准点的待测量铁轨沿线区域内进行测量，在所述待测量铁轨沿线区域内设置有具有标准路基点云坐标值的路基；所述基准点包括成对以预设距离放置于铁轨沿线的CPIII点和在所述待测量铁轨沿线区域预设的复数个标记点，所述标记点为在铁轨两侧视场可见范围内的固定位置上绘制用于摄像测量的具有显著图像特征的图像标记；所述铁轨路基沉降测量方法包括下述步骤：A1. 获取一预设区段内预设数目的所述基准点在大地坐标系下的标准坐标值及在所述移动测量载具为中心的局部坐标值；在第一次测量时，采用CPⅢ点作为基准点，并记录下这些基准点的位置坐标，在第二次测量及后续测量中，采用图像标记点代替CPIII点，抛开CPⅢ点进行测量；A2. 根据预设数目的所述基准点在大地坐标系下的标准坐标值及相应的所述基准点在所述移动测量载具为中心的局部坐标值，获取局部坐标系与大地坐标系之间的变换关系；A3. 采用所述移动测量载具在所述待测量铁轨沿线区域中的铁轨上移动，通过两台所述相机同时对所述待测量铁轨沿线区域进行拍摄，以获取复数对图像组，提取每幅图像上的特征点，将每对所述图像上的所述特征点进行匹配，以获取匹配点对，根据所述匹配点对采用双目交汇法计算每个所述特征点在所述移动测量载具为中心的局部坐标系下的三维坐标；A4. 采用所述里程测量设备获取一部所述相机拍摄的图像组中相邻两帧图像之间的所述移动测量载具的移动距离，根据所述移动距离依次将相邻两帧所述图像中的所述特征点进行三维拼接，并将拼接后的所述特征点在所述移动测量载具为中心的局部坐标系下的三维坐标根据所述变换关系转换为大地坐标值，并进行存储；A5. 根据所述路基的标准路基点云坐标值与测得的大地坐标值进行计算获取所述路基的绝对沉降值；步骤A1的具体过程为：在第一次测量时，采用全站仪测量预设区段内预设数目的所述CPIII点在大地坐标系下的标准坐标值，解算出在移动测量载具在大地坐标系下的自身坐标值，进行存储；采用移动测量载具上的两台相机对CPⅢ点进行拍摄，采用双目交汇法获取相应的所述CPIII点在移动测量载具为中心的局部坐标系下的局部坐标值；同时，采用所述全站仪测量预设区段内预设数目的所述标记点在大地坐标系下的标准坐标值，进行存储；采用双目交汇法获取所述标记点的局部坐标值；在第二次测量及后续测量中，采用图像标记点代替CPIII点，抛开CPⅢ点进行测量。