>[0044] 首先找出面积最小圆点，该圆点为定位点4.1，将该定位点4.1命名为1号点；
[0045] 再找出与定位点4.1圆心坐标最近的圆点，该圆点为第一个标定点3.1，命名为2号 占.
[0046] 再找出与定位点4.1圆心坐标最远的圆点，该圆点为第二个标定点3.1，命名为4号 占.
[0047] 再找出以2号点为圆心，以4号点为端点，顺时针方向的第一个圆点，该圆点为第三 个标定点3.1，命名为3号点；
[0048] 再找出剩余两个圆点中离4号点圆心最近的圆点，该圆点为第四个标定点3.1，命 名为5号点；
[0049] 最后剩下的圆点即为校核点4.2，命名为6号点；
[0050]根据2号点、3号点、4号点和5号点圆心的相对位置的特点（可为矩形，但不限于矩 形），对图像进行畸形矫正，以剔除拍摄角度对监测结果的影响；
[0051] 步骤7:服务器2根据上述每个数字图像中四个标定点3.1圆心的相对距离不变的 特点，对数字图像进行像素标定，获得1个像素对应的实际距离；
[0052] 步骤8:服务器2选定任意一个标定点3.1，并计算不同时刻下定位点4.1与该选定 的标定点3.1之间的相对位置变化，即实现了对铁路构件位移的实时监测。
[0053] 步骤9,服务器2计算不同时刻下校核点4.2与该选定的标定点3.1之间的相对位置 变化，并与步骤8中得到的相对位置变化量进行比较，如两个相对位置变化量之差大于阈值 (0.5mm)则重新进行识别，或提请人工干预。
[0054] 步骤4中，服务器2根据如下公式识别出每个时刻下参考基准卡3和位移标志卡4的 数字图像中的所有圆点；
[0055] f
[0056]其中，S为被识别区域面积，L为被识别区域周长，当ε范围在0.85~1之间时，即确 定识别区域为圆点。
[0057] 本发明使用四个标定点3.1、一个定位点4.1和一个校核点4.2相配合的定位方式， 保证了位移监测结果的准确性。
[0058] 本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
【主权项】
1. 一种铁路构件位移监测系统，其特征在于：它包括数字图像采集设备（1)、服务器 (2) 、参考基准卡(3)和位移标志卡(4)，其中，参考基准卡(3)上设有至少四个标定点（3.1)， 所述四个标定点（3.1)中任意两个标定点（3.1)之间的连线至少确定四条不重合的直线，所 述位移标志卡(4)上设有定位点(4.1)，所述数字图像采集设备（1)的镜头面向参考基准卡 (3) 和位移标志卡(4)，所述数字图像采集设备（1)的信号输出端连接服务器(2)的信号输入 JLjJU 乂而。2. 根据权利要求1所述的铁路构件位移监测系统，其特征在于:所述位移标志卡(4)上 还设有与定位点(4.1)并排设置的校核点(4.2)。3. 根据权利要求2所述的铁路构件位移监测系统，其特征在于:所述标定点（3.1)、定位 点(4.1)和校核点(4.2)均为圆点，所述校核点（4.2)和所有标定点（3.1)的半径均相等，所 述定位点(4.1)的半径小于校核点(4.2)的半径。4. 根据权利要求1所述的铁路构件位移监测系统，其特征在于:所述参考基准卡（3)上 设有二维码(5)。5. 根据权利要求1所述的铁路构件位移监测系统，其特征在于:所述参考基准卡（3)为 正方形金属卡片，该正方形金属卡片上的标定点（3.1)有四个，四个标定点（3.1)分别位于 正方形金属卡片的四个角落区域。6. 根据权利要求1所述的铁路构件位移监测系统，其特征在于:所述位移标志卡(4)为 长方形金属卡片。7. 根据权利要求1所述的铁路构件位移监测系统，其特征在于:所述参考基准卡（3)用 于安装在轨道板上，所述位移标志卡(4)用于安装在与上述轨道板对应的砂浆层上。8. -种利用权利要求1~7中任意一项所述铁路构件位移监测系统进行铁路构件位移 监测的方法，其特征在于，它包括如下步骤： 步骤1:在可能产生相对位移的两个铁路构件上分别安装参考基准卡(3)和位移标志卡 (4) ; 步骤2:用数字图像采集设备（1)实时获取参考基准卡（3)和位移标志卡(4)的数字图 像； 步骤3:数字图像采集设备（1)将实时获取的参考基准卡(3)和位移标志卡(4)的数字图 像传输给服务器(2); 步骤4:服务器(2)识别出每个时刻下参考基准卡(3)和位移标志卡(4)的数字图像中的 所有圆点，圆点个数有6个； 步骤5:服务器(2)分别得到每个时刻下参考基准卡(3)和位移标志卡(4)的数字图像中 所有圆点的圆屯、坐标； 步骤6:服务器(2)分别对每个时刻下参考基准卡(3)和位移标志卡(4)的数字图像中的 所有圆点进行如下判断； 首先找出面积最小圆点，该圆点为定位点(4.1)，将该定位点(4.1)命名为1号点； 再找出与定位点(4.1)圆屯、坐标最近的圆点，该圆点为第一个标定点（3.1)，命名为2号 点' ； 再找出与定位点(4.1)圆屯、坐标最远的圆点，该圆点为第二个标定点（3.1)，命名为4号 点' ； 再找出号点为圆屯、，W4号点为端点，顺时针方向的第一个圆点，该圆点为第Ξ个标 定点(3.1)，命名为3号点； 再找出剩余两个圆点中离4号点圆屯、最近的圆点，该圆点为第四个标定点（3.1)，命名 为巧点； 最后剩下的圆点即为校核点(4.2)，命名为6号点； 步骤7:服务器(2)根据上述每个数字图像中四个标定点（3.1)圆屯、的相对距离不变的 特点，对数字图像进行像素标定，获得1个像素对应的实际距离； 步骤8:服务器(2)选定任意一个标定点（3.1)，并计算不同时刻下定位点（4.1)与该选 定的标定点(3.1)之间的相对位置变化，即实现了对铁路构件位移的实时监测。9. 根据权利要求8所述的铁路构件位移监测方法，其特征在于:所述步骤8后还包括步 骤9,服务器(2)计算不同时刻下校核点（4.2)与该选定的标定点（3.1)之间的相对位置变 化，并与步骤8中得到的相对位置变化量进行比较，如两个相对位置变化量之差大于阔值则 重新进行识别，或提请人工干预。10. 根据权利要求8所述的铁路构件位移监测方法，其特征在于:所述步骤4中，服务器 (2)根据如下公式识别出每个时刻下参考基准卡(3)和位移标志卡(4)的数字图像中的所有 圆点；其中，S为被识别区域面积，L为被识别区域周长，当ε范围在0.85~1之间时，即确定识 别区域为圆点。
【专利摘要】本发明公开了一种铁路构件位移监测系统，它包括数字图像采集设备、服务器、参考基准卡和位移标志卡，其中，参考基准卡上设有至少四个标定点，所述四个标定点中任意两个标定点之间的连线至少确定四条不重合的直线，所述位移标志卡上设有定位点，所述数字图像采集设备的镜头面向参考基准卡和位移标志卡，所述数字图像采集设备的信号输出端连接服务器的信号输入端。本发明实现了标定、测量和储存的自动进行，降低了劳动强度，同时也排除了人为及环境因素的干扰。
【IPC分类】G01B11/02
【公开号】CN105547160
【申请号】CN201610012730
【发明人】王森荣, 付杰, 孙立, 张政, 廉紫阳, 林超
【申请人】中铁第四勘察设计院集团有限公司, 中国铁路总公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年1月8日