基于轮对尺寸测量装置的轮对尺寸测量方法和系统与流程

1.本发明涉及轮对尺寸测量技术领域，具体涉及一种基于轮对尺寸测量装置的轮对尺寸测量方法和一种基于轮对尺寸测量装置的轮对尺寸测量系统。


背景技术：

2.相关技术中，通常采用激光测距的方式测量轮对的相关几何尺寸信息，然而，采用激光测距的方式检测到的轮对尺寸数据准确性较低。


技术实现要素：

3.本发明为解决上述技术问题，提供了一种基于轮对尺寸测量装置的轮对尺寸测量方法和系统，通过对轮对尺寸测量装置测量到的轮廓坐标数据进行修正，大大提高了轮对尺寸数据的准确性。
4.本发明采用的技术方案如下：
5.一种基于轮对尺寸测量装置的轮对尺寸测量方法，所述轮对测量装置包括：轮距测量组件、踏面扫描组件和基准定位组件，所述轮距测量组件的一端与所述踏面扫描组件相连，所述基准定位组件安装于所述踏面扫描组件外，所述踏面扫描组件包括踏面扫描组件壳体和位于所述踏面扫描组件壳体内的传感器组合支架，所述传感器组合支架包括传感器支架，所述传感器支架正面开设有容置腔，所述容置腔内安装有激光传感器，所述传感器支架上相邻的两侧分别安装有电机和光栅探头，所述踏面扫描组件壳体内壁上安装有光栅，所述轮对尺寸测量方法包括以下步骤：通过所述电机驱动所述传感器组合支架运动，以控制所述激光传感器沿齿条做匀速直线运动，测量纵向距离，并控制所述光栅探头沿所述光栅移动，测量横向位移量，以及根据所述纵向距离和对应的所述横向位移量获取第一轮廓坐标数据；对所述第一轮廓坐标数据进行自适应融合去奇处理以获取第二轮廓坐标数据；对所述第二轮廓坐标数据进行自适应多项式分段处理以获取第三轮廓坐标数据；根据所述第三轮廓坐标数据计算相应的轮廓参数。
6.对所述第一轮廓坐标数据进行自适应融合去奇处理以获取所述第二轮廓坐标数据，包括：取窗口长度为第一预设长度对所述第一轮廓坐标数据进行线性处理，以获取首个第二轮廓坐标；从所述首个第二轮廓坐标开始，依次计算各第一轮廓坐标与相邻的前一轮廓坐标之间的差值的绝对值，并将所述差值的绝对值与预设差值进行比对；如果所述差值的绝对值小于或等于所述预设差值，则保留对应的第一轮廓坐标作为第二轮廓坐标；如果所述差值的绝对值大于所述预设差值，则取窗口长度为第二预设长度对所述第一轮廓坐标数据进行中位数方差估算以获取相应的中位数方差估计值，并取窗口长度为第三预设长度对所述第一轮廓坐标数据进行多项式拟合处理以获取相应的第一目标多项式拟合函数，以及根据所述第一目标多项式拟合函数获取相应的第一多项式拟合估计值，并根据所述中位数方差估计值和所述第一多项式拟合估计值对相应的第一轮廓坐标进行替换以获取相应的第二轮廓坐标。
7.对所述第二轮廓坐标数据进行自适应多项式分段处理以获取第三轮廓坐标数据，包括：将所述第二轮廓坐标数据分成多段，其中，分段长度为第四预设长度，相邻两段之间的重叠长度为第五预设长度；针对每段第二轮廓坐标数据，进行多项式拟合处理以获取每段第二轮廓坐标数据的第二目标多项式拟合函数，并根据所述第二目标多项式拟合函数计算每段第二轮廓坐标数据中的每个第二轮廓坐标对应的第二多项式拟合估计值，以及根据每个第二轮廓坐标对应的第二多项式拟合估计值获取相应的第三轮廓坐标，并根据各第三轮廓坐标获取所述第三轮廓坐标数据。
8.根据所述第三轮廓坐标数据计算相应的所述轮廓参数，包括：将所述第三轮廓坐标数据分别与数据库中各标准轮廓曲线进行皮尔森相关系数计算以获取相应的皮尔森系数；获取所述皮尔森系数大于预设系数的目标标准轮廓曲线；根据所述目标标准轮廓曲线计算所述轮廓参数。
9.一种基于轮对尺寸测量装置的轮对尺寸测量系统，所述轮对测量装置包括：轮距测量组件、踏面扫描组件和基准定位组件，所述轮距测量组件的一端与所述踏面扫描组件相连，所述基准定位组件安装于所述踏面扫描组件外，所述踏面扫描组件包括踏面扫描组件壳体和位于所述踏面扫描组件壳体内的传感器组合支架，所述传感器组合支架包括传感器支架，所述传感器支架正面开设有容置腔，所述容置腔内安装有激光传感器，所述传感器支架上相邻的两侧分别安装有电机和光栅探头，所述踏面扫描组件壳体内壁上安装有光栅，所述轮对尺寸测量系统包括：第一获取模块，所述第一获取模块用于通过所述电机驱动所述传感器组合支架运动，以控制所述激光传感器沿齿条做匀速直线运动，测量纵向距离，并控制所述光栅探头沿所述光栅移动，测量横向位移量，以及根据所述纵向距离和对应的所述横向位移量获取第一轮廓坐标数据；第二获取模块，所述第二获取模块用于对所述第一轮廓坐标数据进行自适应融合去奇处理以获取第二轮廓坐标数据；第三获取模块，所述第三获取模块用于对所述第二轮廓坐标数据进行自适应多项式分段处理以获取第三轮廓坐标数据；计算模块，所述计算模块用于根据所述第三轮廓坐标数据计算相应的轮廓参数。
10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现上述的基于轮对尺寸测量装置的轮对尺寸测量方法。
11.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现上述的基于轮对尺寸测量装置的轮对尺寸测量方法。
12.本发明的有益效果：
13.本发明通过对轮对尺寸测量装置测量到的轮廓坐标数据进行修正，大大提高了轮对尺寸数据的准确性。
附图说明
14.图1为本发明实施例的基于轮对尺寸测量装置的轮对尺寸测量方法的流程图；
15.图2为本发明一个实施例的测量轮对时的安装结构示意图；
16.图3为本发明一个实施例的轮对尺寸测量装置的整体结构示意图；
17.图4为本发明另一个实施例的轮对尺寸测量装置的整体结构示意图；
18.图5为本发明一个实施例的轮对尺寸测量装置的内部结构示意图；
19.图6为本发明一个实施例的传感器组合支架正面的结构示意图；
20.图7为本发明一个实施例的传感器组合支架背面的结构示意图；
21.图8为本发明一个实施例的轮距测量组件除去轮距测量组件壳体和轮距透光镜结构示意图；
22.图9为本发明一个实施例的标准校准平台示意图；
23.图10为本发明实施例的基于轮对尺寸测量装置的轮对尺寸测量系统的方框示意图。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.图1是根据本发明实施例的基于轮对尺寸测量装置的轮对尺寸测量方法的流程图。
26.在本发明的一个实施例中，如图2-8所示，轮对尺寸测量装置可包括包括轮距测量组件1、踏面扫描组件2和基准定位组件3，轮距测量组件1的一端与踏面扫描组件2相连，基准定位组件3安装于踏面扫描组件2外，踏面扫描组件2包括踏面扫描组件壳体26和位于踏面扫描组件壳体26内的传感器组合支21，传感器组合支架21包括传感器支架211，传感器支架211正面开设有容置腔，容置腔内安装有激光传感器212，传感器支架211上相邻的两侧分别安装有电机213和光栅探头214，踏面扫描组件壳体26内壁上安装有光栅24，则测量时，光栅探头214沿着光栅24移动，以此来测量位移；激光传感器212的出光处安装有反光镜215(反光镜215位于传感器支架211的背面远离电机213的位置且采用反射率99％的镜面材料)，传感器支架211靠近电机213的一侧安装有电路板216和限位开关217，具体的，电路板216安装于传感器支架211的背面，限位开关217安装于电路板216上，在设备开始测量之前，电机213控制传感器组合支21架向限位开关217一侧移动，直到检测到限位开关217闭合停止，如此可获得准确的零点，提高测量精度。
27.反光镜215的位置可根据激光传感器的量程进行调整，以使激光通过反光镜215折射后到达踏面透光镜27时，光路已达到量程范围内，因此激光传感器212可以尽可能接近轮对，减小了设备的厚度，踏面扫描组件2的厚度为4cm左右，便于安装。
28.在本发明的一个实施例中，传感器支架211上通过两个滑块25安装有导轨22，采用两个滑块25能最大程度地避免传感器组合支架21晃动引起的测量误差；电机213的驱动端通过齿轮与齿条23啮合，则电机213开启后，使得电机213沿着齿条23运动，从而带动传感器组合支架21沿着导轨22运动；此外，将齿条23的模数减小到0.3，在对电机213控制精度一定的情况下，可获得更高的位移控制的精度。
29.在本发明的一个实施例中，轮距测量组件1包括由面板11、盖板13和轮距测量组件壳体14围成的容纳腔，容纳腔内安装有轮距传感器12，用于测量轮距，容纳腔远离踏面扫描组件2的一端安装有轮距透光镜15，轮距透光镜15采用透光率99％的玻璃材料；此外，轮距测量组件1顶部的面板11下方设置有主电路板，主电路板的包含蓝牙模块，本发明的轮对尺
寸测量装置与上位机通过蓝牙模块进行数据通讯；主电路板与踏面扫描组件2中的电路板216通过ffc软排线进行通讯。
30.在本发明的一个实施例中，踏面扫描组件2外安装有相连接的“凹”字形的把手支架31和磁铁支架32，把手支架31的顶端安装有把手33，方便移动；磁铁支架32的一侧设置有旋钮开关34，另一侧设置有开关式磁铁35、支撑杆36和直径安装座37，其中，支撑杆36安装于靠近踏面扫描组件2底部的位置，安装设备时，支撑杆36紧靠在轮缘上，起到基准定位作用；开关式磁铁35有两个，直径安装座37位于两开关式磁铁35之间。
31.在本发明的一个实施例中，直径安装座37上安装有限位支架，当设备安装到车轮上时，限位支架正好卡在轮对上的磨耗限位槽内，由于磨耗限位槽的直径是可知的，因此当设备测量出踏面基点的相对于设备的位置时，便可计算出踏面基点处的直径，测量相对简单。
32.如图4所示，在本发明的一个实施例中，旋钮开关34通过齿轮组与两个开关式磁铁35相连，具体的，旋钮开关34与一个大齿轮相连接，大齿轮与两个小齿轮啮合，两个小齿轮分别与两开关式磁铁35相连接，当旋转旋钮开关34时，可控制开关式磁铁35的磁性，当设备调整到适当位置时打开开关式磁铁35，磁铁可吸附在轮对上，使设备固定在适当位置，当测量完成后关闭开关式磁铁35，可方便地拆卸设备。
33.在本发明的一个实施例中，踏面扫描组件2的底部安装有踏面透光镜27，踏面透光镜27采用透光率99％的玻璃材料。
34.在本发明的一个实施例中，在测量动车轮距时，由于齿轮箱的遮挡不便于测量，则通过在轮对尺寸测量仪相对的车轮5上安装反光板4，提高光线的高度，避开齿轮箱的遮挡。
35.基于上述实施例的轮对尺寸测量，如图1所示，本发明实施例的基于轮对尺寸测量装置的轮对尺寸测量方法可包括以下步骤：
36.s1，通过电机驱动传感器组合支架运动，以控制激光传感器沿齿条做匀速直线运动，测量纵向距离，并控制光栅探头沿光栅移动，测量横向位移量，以及根据纵向距离和对应的横向位移量获取第一轮廓坐标数据。
37.具体而言，在接收到开始扫描信号时，电机可驱动传感器组合支架运动，随着传感器组合支架运动，可带动激光传感器沿齿条做匀速直线运动，并控制光栅探头沿光栅移动，其中，激光传感器可测量纵向距离，以作为踏面轮廓y轴坐标，光栅探头可测量横向位移量，作为踏面轮廓x轴坐标。
38.可以理解的是，采用齿轮齿条传动，驱动激光测距传感器沿导轨做直线运动的过程中，因齿轮啮合产生振动、导轨不平顺、固定不平顺等原因，容易导致测量的踏面轮廓y轴坐标和x轴坐标不准确。
39.为此，可先对测量的踏面轮廓y轴坐标和x轴坐标进行结构误差修正，并根据修正后的轮廓坐标(包括x轴坐标和y轴坐标)的集合获取第一轮廓坐标数据。
40.作为一种可能的实施方式，可加工一个标准校准平台，用于修正结构误差。校准平台加工精度需要远高于设备测量精度(
±
20um)，如图9所示，加工平面度保证
±
1um，基准面与测量面平行度垂直度均保证0.005，通过垂直度加工面水平距离校准x轴方向数据，即传感器沿导轨运动方向，通过平面度及平行度加工面校准y轴方向数据，即激光传感器测量方向。通过采用轮对尺寸测量装置对平面进行标定测量，且标定时测量步长应小于实际使用
时的测量步长(标定时步长为5μm，实际使用时步长为20μm)。
41.在求得x轴偏转角a时，根据x轴坐标实际值等于x轴坐标测量值与cosa的乘积，即可剔除x轴方向的结构误差。用y轴坐标测量值减去标准校准平台的加工尺寸值，便可得到y轴方向结构误差的离散值，接着对每相邻两点做线性加权拟合，即可得到结构误差的分段函数，由此可得到任意一点的y轴方向的结构误差值。
42.s2，对第一轮廓坐标数据进行自适应融合去奇处理以获取第二轮廓坐标数据。
43.在本发明的一个实施例中，对第一轮廓坐标数据进行自适应融合去奇处理以获取第二轮廓坐标数据，包括：取窗口长度为第一预设长度对第一轮廓坐标数据进行线性处理，以获取首个第二轮廓坐标；从首个第二轮廓坐标开始，依次计算各第一轮廓坐标与相邻的前一轮廓坐标之间的差值的绝对值，并将差值的绝对值与预设差值进行比对；如果差值的绝对值小于或等于预设差值，则保留对应的第一轮廓坐标作为第二轮廓坐标；如果差值的绝对值大于预设差值，则取窗口长度为第二预设长度对第一轮廓坐标数据进行中位数方差估算以获取相应的中位数方差估计值，并取窗口长度为第三预设长度对第一轮廓坐标数据进行多项式拟合处理以获取相应的第一目标多项式拟合函数，以及根据第一目标多项式拟合函数获取相应的第一多项式拟合估计值，并根据中位数方差估计值和第一多项式拟合估计值对相应的第一轮廓坐标进行替换以获取相应的第二轮廓坐标。
44.具体而言，在测量过程中，在轮缘表面过于陡峭处以及踏面磨耗过于光滑处往往会出现成片野值，因此需要对这些野值进行处理。
45.首先，取窗口长度为第一预设长度(例如，150个点，3mm)对第一轮廓坐标数据进行线性处理，以获取首个第二轮廓坐标，即确保第一个点为正常数据。具体地，依次对线性方程y＝kx+b进行多次线性拟合，直至r2大于0.99，以获取首个第二轮廓坐标(首个正常数据)，其中，拟合后的线性曲线的第一个坐标即为首个第二轮廓坐标，即首个正常数据。
46.其次，从首个第二轮廓坐标开始，依次计算相邻两点之间的差值的绝对值。其中，可先计算第二个第一轮廓坐标与首个第二轮廓坐标之间的差值的绝对值，具体地，计算第二个第一轮廓坐标的纵坐标与首个第二轮廓坐标的纵坐标的差值的绝对值，如果差值的绝对值小于或等于预设差值，则保留对应的第一轮廓坐标，即第二个第一轮廓坐标，以作为第二轮廓坐标(即，第二个第二轮廓坐标)。进一步地，计算第三个第一轮廓坐标与第二个第二轮廓坐标之间的差值的绝对值，如果差值的绝对值大于预设差值，则说明第三个第一轮廓坐标为异常值，此时，可进入融合去奇算法进行异常值替换，其中，融合去奇算法采用中位数方差估算和多项式拟合处理同步处理，进而预防欠拟合和过拟合现象产生。
47.具体地，取窗口长度为第二预设长度(例如，取9个点)，对第二预设长度内各第一轮廓坐标的纵坐标进行中位数方差估算以获取相应的中位数方差估计值ym，其中，ym＝mid
±
sd，mid为各第一轮廓坐标的纵坐标的中位数，sd为各第一轮廓坐标的纵坐标的标准差，
±
号根据廓形趋势确定。
48.取窗口长度为第三预设长度(例如，取150个点)对第一轮廓坐标数据进行多项式拟合处理以获取相应的第一目标多项式拟合函数，以及根据第一目标多项式拟合函数获取相应的第一多项式拟合估计值。其中，多项式阶数可根据实际情况进行标定，拟合方法采用最小二乘法。
49.具体而言，在本发明的一个具体实施例中，设拟合窗口内的点分别为(x1，t1)，(x2，
t2)，......，(xn，tn)，n为窗口长度，对其进行1到30阶共30次多项式函数拟合。以m阶拟合为例，设多项式拟合函数为：令则多项式函数可表示为y(x,w)＝xw。
50.构造误差函数对误差函数求导得到令导数为0，则可得到误差最小时w的解析解，即
51.w＝(x
t
x)-1
x
t
t。
52.然后，计算m阶拟合的拟合优度
53.进一步而言，在进行30次拟合后，取最大时的阶数的阶数为当前的最佳拟合阶数，例如，k阶，将异常值的横坐标代入k阶多项式拟合函数(第一目标多项式拟合函数)即可得到多项式拟合估计值yp(第一多项式拟合估计值)。
54.计算中位数方差估计值ym与第一多项式拟合估计值yp的差值的绝对值，如果中位数方差估计值ym与第一多项式拟合估计值yp的差值的绝对值大于预设值，则说明多项式拟合出现过拟合，此时，可将第三个第一轮廓坐标(异常值)的纵坐标替换为中位数方差估计值ym；如果中位数方差估计值ym与第一多项式拟合估计值yp的差值的绝对值小于或等于预设值，则将第三个第一轮廓坐标(异常值)的纵坐标替换为第一多项式拟合估计值yp。由此，获取第三个第二轮廓坐标。
55.进一步而言，计算第四个第一轮廓坐标与第三个第二轮廓坐标之间的差值的绝对值，再对差值的绝对值进行判断，具体的判断方式与上述方式类似，为避免冗余，不再详述，依次类推，直至第一轮廓坐标数据中的最后一个第一轮廓坐标。
56.最后，根据各第二轮廓坐标的集合获取第二轮廓坐标数据。
57.需要说明的是，在测量过程中，可能出现野值过多问题，根据廓形参数计算标准，野值数据不得连续超过2mm。如果野值数据未超过2mm，则继续对数据进行自适应融合去奇处理，具体的处理过程可参照上述实施例；如果出现野值数据超过2mm，则说明激光测量出现了严重的镜面反射现象，造成数据丢失，因此需要通过喷粉处理，确保数据采集的准确性。
58.具体地，喷粉处理相关参数确定方法如下：要使激光产生散射，粉末颗粒直径应大于激光的波长λ＝635nm，同时为了不影响激光传感器的测量精度，颗粒直径应小于激光传感器测量误差2μm，因此选定颗粒直径为φ＝1.5μm的5000目滑石粉作为喷粉材料。
59.s3，对第二轮廓坐标数据进行自适应多项式分段处理以获取第三轮廓坐标数据。
60.在本发明的一个实施例中，对第二轮廓坐标数据进行自适应多项式分段处理以获取第三轮廓坐标数据，包括：将第二轮廓坐标数据分成多段，其中，分段长度为第四预设长度，相邻两段之间的重叠长度为第五预设长度；针对每段第二轮廓坐标数据，进行多项式拟合处理以获取每段第二轮廓坐标数据的第二目标多项式拟合函数，并根据第二目标多项式拟合函数计算每段第二轮廓坐标数据中的每个第二轮廓坐标对应的第二多项式拟合估计值，以及根据每个第二轮廓坐标对应的第二多项式拟合估计值获取相应的第三轮廓坐标，并根据各第三轮廓坐标获取第三轮廓坐标数据。
61.具体而言，首先，将第二轮廓坐标数据分成多段，其中，分段长度为第四预设长度(例如，每段长度200个点)，相邻两段之间的重叠长度为第五预设长度(例如，每相邻两段之间有10个点重叠)。其次，针对每段第二轮廓坐标数据，分别进行多项式拟合处理以获取每段第二轮廓坐标数据的第二目标多项式拟合函数，并根据第二目标多项式拟合函数计算每段第二轮廓坐标数据中的每个第二轮廓坐标对应的第二多项式拟合估计值(计算方式可参照上述实施例)，其中，可将每段第二轮廓坐标数据中的每个第二轮廓坐标的横坐标代入对应的第二目标多项式拟合函数以获取对应的第二多项式拟合估计值。然后，将每个第二轮廓坐标的纵坐标与对应的第二多项式拟合估计值的差值的绝对值和预设值进行比较，如果大于预设值，则将第二轮廓坐标的纵坐标替换为对应的第二多项式拟合估计值。
62.s4，根据第三轮廓坐标数据计算相应的轮廓参数。
63.在本发明的一个实施例中，根据第三轮廓坐标数据计算相应的轮廓参数，包括：将第三轮廓坐标数据分别与数据库中各标准轮廓曲线进行皮尔森相关系数计算以获取相应的皮尔森系数；获取皮尔森系数大于预设系数的目标标准轮廓曲线；根据目标标准轮廓曲线计算轮廓参数。
64.具体而言，由于轨道交通轮对廓形类型较多，常用的约有50余种，各种廓形相应基准计算参数各不相同，因此计算廓形参数需要先确定轮廓踏面类型。其中，对于已知轮廓踏面类型的轮对，只需依据标准进行相关运算即可；对于未知轮廓踏面类型的轮对，需要通过数据库对比，判断出轮廓踏面类型，进而依据标准进行运算。
65.具体地，可将第三轮廓坐标数据分别与数据库中各标准轮廓曲线进行皮尔森相关系数计算以获取相应的皮尔森系数。举例而言，设第三轮廓坐标数据为(x1,y1)，...，(xn,yn)，然后根据第三轮廓坐标数据的横坐标，代入标准曲线函数计算得到对应的标准数据点(x1,k1)，...，(xn,kn)，则两组数据的皮尔森相关系数为：
[0066][0067]
获取皮尔森系数大于预设系数的目标标准轮廓曲线，根据目标标准轮廓曲线的轮廓踏面类型对应的相关基准和参数计算轮廓参数，其中，轮廓参数可包括踏面磨损、轮缘高度、轮缘厚度、qr值等参数。
[0068]
综上所述，根据本发明实施例的基于轮对尺寸测量装置的轮对尺寸测量方法，通过电机驱动传感器组合支架运动，以控制激光传感器沿齿条做匀速直线运动，测量纵向距离，并控制光栅探头沿光栅移动，测量横向位移量，以及根据纵向距离和对应的横向位移量
获取第一轮廓坐标数据，以及对第一轮廓坐标数据进行自适应融合去奇处理以获取第二轮廓坐标数据，并对第二轮廓坐标数据进行自适应多项式分段处理以获取第三轮廓坐标数据，以及根据第三轮廓坐标数据计算相应的轮廓参数。由此，通过对轮对尺寸测量装置测量到的轮廓坐标数据进行修正，大大提高了轮对尺寸数据的准确性。
[0069]
对应上述实施例的基于轮对尺寸测量装置的轮对尺寸测量方法，本发明还提出了一种基于轮对尺寸测量装置的轮对尺寸测量系统。
[0070]
其中，所述轮对测量装置包括：轮距测量组件、踏面扫描组件和基准定位组件，所述轮距测量组件的一端与所述踏面扫描组件相连，所述基准定位组件安装于所述踏面扫描组件外，所述踏面扫描组件包括踏面扫描组件壳体和位于所述踏面扫描组件壳体内的传感器组合支架，所述传感器组合支架包括传感器支架，所述传感器支架正面开设有容置腔，所述容置腔内安装有激光传感器，所述传感器支架上相邻的两侧分别安装有电机和光栅探头，所述踏面扫描组件壳体内壁上安装有光栅。
[0071]
需要说明的是，轮对测量装置更具体的结构，可参照上述实施例的基于轮对尺寸测量装置的轮对尺寸测量方法中的描述，为避免冗余，在此不再详述。
[0072]
如图10所示，本发明实施例的基于轮对尺寸测量装置的轮对尺寸测量系统可包括：第一获取模块100、第二获取模块200、第三获取模块300和计算模块400。
[0073]
其中，第一获取模块100用于通过电机驱动传感器组合支架运动，以控制激光传感器沿齿条做匀速直线运动，测量纵向距离，并控制光栅探头沿光栅移动，测量横向位移量，以及根据纵向距离和对应的横向位移量获取第一轮廓坐标数据；第二获取模块200用于对第一轮廓坐标数据进行自适应融合去奇处理以获取第二轮廓坐标数据；第三获取模块300用于对第二轮廓坐标数据进行自适应多项式分段处理以获取第三轮廓坐标数据；计算模块400用于根据第三轮廓坐标数据计算相应的轮廓参数。
[0074]
在本发明的一个实施例中，第二获取模块200具体用于：取窗口长度为第一预设长度对第一轮廓坐标数据进行线性处理，以获取首个第二轮廓坐标；从首个第二轮廓坐标开始，依次计算各第一轮廓坐标与相邻的前一轮廓坐标之间的差值的绝对值，并将差值的绝对值与预设差值进行比对；如果差值的绝对值小于或等于预设差值，则保留对应的第一轮廓坐标作为第二轮廓坐标；如果差值的绝对值大于预设差值，则取窗口长度为第二预设长度对第一轮廓坐标数据进行中位数方差估算以获取相应的中位数方差估计值，并取窗口长度为第三预设长度对第一轮廓坐标数据进行多项式拟合处理以获取相应的第一目标多项式拟合函数，以及根据第一目标多项式拟合函数获取相应的第一多项式拟合估计值，并根据中位数方差估计值和第一多项式拟合估计值对相应的第一轮廓坐标进行替换以获取相应的第二轮廓坐标。
[0075]
在本发明的一个实施例中，第三获取模块300具体用于：将第二轮廓坐标数据分成多段，其中，分段长度为第四预设长度，相邻两段之间的重叠长度为第五预设长度；针对每段第二轮廓坐标数据，进行多项式拟合处理以获取每段第二轮廓坐标数据的第二目标多项式拟合函数，并根据第二目标多项式拟合函数计算每段第二轮廓坐标数据中的每个第二轮廓坐标对应的第二多项式拟合估计值，以及根据每个第二轮廓坐标对应的第二多项式拟合估计值获取相应的第三轮廓坐标，并根据各第三轮廓坐标获取第三轮廓坐标数据。
[0076]
在本发明的一个实施例中，计算模块400具体用于：将第三轮廓坐标数据分别与数
据库中各标准轮廓曲线进行皮尔森相关系数计算以获取相应的皮尔森系数；获取皮尔森系数大于预设系数的目标标准轮廓曲线；根据目标标准轮廓曲线计算轮廓参数。
[0077]
需要说明的是，本发明的基于轮对尺寸测量装置的轮对尺寸测量系统更具体的实施例可参照上述的基于轮对尺寸测量装置的轮对尺寸测量方法的实施例，为避免冗余，在此不再详述。
[0078]
根据本发明实施例的基于轮对尺寸测量装置的轮对尺寸测量系统，通过第一获取模块通过电机驱动传感器组合支架运动，以控制激光传感器沿齿条做匀速直线运动，测量纵向距离，并控制光栅探头沿光栅移动，测量横向位移量，以及根据纵向距离和对应的横向位移量获取第一轮廓坐标数据，并通过第二获取模块对第一轮廓坐标数据进行自适应融合去奇处理以获取第二轮廓坐标数据，以及通过第三获取模块对第二轮廓坐标数据进行自适应多项式分段处理以获取第三轮廓坐标数据，并通过计算模块根据第三轮廓坐标数据计算相应的轮廓参数。由此，通过对轮对尺寸测量装置测量到的轮廓坐标数据进行修正，大大提高了轮对尺寸数据的准确性。
[0079]
对应上述实施例，本发明还提出了一种计算机设备。
[0080]
本发明实施例的计算机设备可包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时，实现上述的基于轮对尺寸测量装置的轮对尺寸测量方法。
[0081]
根据本发明实施例的计算机设备，通过对轮对尺寸测量装置测量到的轮廓坐标数据进行修正，大大提高了轮对尺寸数据的准确性。
[0082]
对应上述实施例，本发明还提出了一种非临时性计算机可读存储介质。
[0083]
本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的基于轮对尺寸测量装置的轮对尺寸测量方法。
[0084]
根据本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质，通过对轮对尺寸测量装置测量到的轮廓坐标数据进行修正，大大提高了轮对尺寸数据的准确性。
[0085]
在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0086]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0087]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0088]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示
例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0089]
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
[0090]
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
[0091]
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
[0092]
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。