基于三角测量的接触网几何参数动态检测方法_2

文档序号:9908507阅读:来源:国知局

[0028] 计算时,首先,将坐标系统换算到初始坐标系,如下:
[0029] H=hVal X cos(xAngle) X cos(yAngle)
[0030]
[0031]
[0032] XI =xVal X cos(xAngle)+Hl X sin(xAngle)
[0033] s再次,将初始坐标系换算到实际坐标系,如下:
[0034] H2=KaHXHl+KbH
[0035] X2=KaHXXl+KbH
[0036] hReal =H2+hlnc
[0037] xReal =X2+xlnc
[0038] 步骤(4),坡度计算从步骤(1)选取相邻接触网定位点的两张图像并分别从图像中 获取一设定点的坐标(Ymml,Hmml)、( Ymm2,Hmm2),利用编码器计算两定位点距离L,求两坐 标差值与两定位点距离的比值进行坡度计算:
[0039]
[0040] 步骤(5):实时判断报警,根据步骤(1)、(2)、(3)、(4)所获得的数据的大小判断是 否需要报警提示,当所有的数据均没有超出设定值时,则认定为安全;当其中的一个或一个 以上的数据超出设定值时,系统刚认定存在隐患,进行报警,及时通知工作人员。
[0041] 本发明的有益效果在于:采用三角测距原理,算法简单可靠,能够有效的检测接触 网的导高、拉出和坡度、两线间距,且具备很高的测量精度,精度为±1.5mm。在测量过程中, 采用逐段线性标定,则将测试范围分为N段,每段进行精确标定,这样可保证整个量程内的 测量精度,消除较大范围的误差,使得量程在3550-4800处的误差控制在± 1.5mm,量程在 300-1500范围的误差控制在±1_。整个检测装置结构简单,测量数据全面,实用性好,具 有较强的推广意义。
[0042] 以上所述实施例仅表达了发明的一种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不 能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说, 在不脱离发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于发明的保护范围。因 此,发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1. 一种基于三角测量的接触网几何参数动态检测方法,用于车载弓网动态监测系统或 手推式接触网巡检车上,以检测接触网的相关几何参数,其特征在于,基于三角测量的接触 网几何参数动态检测方法包括以下步骤: (1) ,获取图像中接触网的像素坐标(xPixel、yPixel)以及检测装置角度变化(xAngle、 yAngle),基于三角测量的接触网几何参数动态检测方法提供一检测装置,该检测装置包括 线激光器、工业相机及倾角传感器,所述线激光器和工业相机安装于列车车顶或者手推式 接触网检测车的设备安装台装设于车身顶部,线激光器的照射方向垂直于车顶或安装台并 朝向接触网,所述工业相机与车顶或安装台呈一夹角,并且线激光器与工业相机在同一直 线上,线激光器的光照射在接触网形成一亮光区域,线激光器、工业相机及亮光区域呈三角 分布,从工业相机所拍摄的图像获取目标点接触网在图像中的位置,得出接触网的坐标值, 倾角传感器获取行驶中车载弓网动态监测系统或手推式接触网巡检车的车身的倾斜角度 (xAngle,yAngle); (2) ,数据处理,将整个测量范围分为N段标定高度段,对每段进行标定,从而使每段形 成一组相机标定参数,将步骤(1)所获取的像素坐标值与每一段的标定参数作比较,获取该 像素坐标所位于标定高度段,再通过该高度段的相机标定参数,得出拉出值、导高值,即为 xVal、hVal; (3) ,数据较正,根据计算的xVal和hVal及倾角传感器的参数对数据进行补偿,通过校 正转换,获取接触网实际的拉出值和导高值; (4) ,坡度计算,计算相邻两接触网定位点的高度差与两定位点距离的比值; (5) ,实时判断报警,根据步骤(1)、(2)、(3)、(4)所获得的数据的大小判断是否需要报 警提示,当所有的数据均没有超出设定值时,则认定为安全;当其中的一个或一个以上的数 据超出设定值时,系统刚认定存在隐患,进行报警。2. 如权利要求1所述的基于三角测量的接触网几何参数动态检测方法,其特征在于:在 步骤(2)中,计算时, 将像素坐标值代入对应的标定高度段的测量公式中:其中,x、y为像素坐标(xPixel,yPixel)的取值,测试范围的不同高度段中,k、j、a、b的 取值不相同,X'的结果为拉出值的直接测量结果,X"为导高值的直接测量结果。3. 如权利要求1所述的基于三角测量的接触网几何参数动态检测方法,其特征在于:在 步骤⑶中获取实际的拉出值、导高值(xRea 1、hRea 1),其中 hReal=f(hVal,xVal,hlnc,KaH,KbH,xAngle,yAngle) xReal = f (hVal ,xVal ,xlnc ,KaX,KbX,xAngle ,yAngle) xAngle为X方向的角度变化,yAngle为Y方向的角度。高度补偿为hlnc,水平的补偿为 xlnc,激光器到安装台固定支点之间的距离为L,直接测试结果为(xVal,hVal),高度方向的 矫正参数为KaH、KbH,水平方向的矫正参数为KaX,KbY。4. 如权利要求3所述的基于三角测量的接触网几何参数动态检测方法,其特征在于:在 步骤(3)中,计算时,首先,将坐标系统换算到初始坐标系,如下: H=hVal Xcos(xAngle) Xcos(yAngle) dH=L X sin(yAngle) Hl=H+dH XI = xValX cos(xAngle)+HlX sin(xAngle) 再次,将初始坐标系换算到实际坐标系,如下: H2 = KaHXHl+KbH X2 = KaHXXl+KbH hReal =H2+hlnc xReal =X2+xlnc 通过上式计算,获取实际的拉出值、导高值。5.如权利要求1所述的基于三角测量的接触网几何参数动态检测方法,其特征在于:在 步骤(4)中,从步骤(1)选取相邻接触网定位点的两张图像并分别从图像中获取一设定点的 坐标(Ymml、(Ymm2,Hmm2),利用编码器计算两定位点距离L,求两坐标差值与两定位 点距离的比值进行坡度计算:
【专利摘要】一种基于三角测量的接触网几何参数动态检测方法,运用于车载弓网动态监测系统或手推式接触网巡检车上,其包括以下步骤:(1),获取图像中接触网的像素坐标(xPixel,yPixel)以及检测装置的角度变化(xAngle,yAngle),(2),数据处理,将整个测试范围分为N段,对每段进行标定,从而使每段形成一组相机标定参数;通过步骤(1)所获取的像素坐标,判断和获取该像素坐标位于的标定高度段,再通过该高度段的相机标定参数,得出拉出值、导高值;(3),数据校正,通过校正转换,获取接触网实际的拉出值和导高值;(4),坡度计算;本发明采用三角测距原理,能够有效的检测接触网的导高、拉出、两线间距和坡度,保证整个量程内的测量精度,消除较大范围的误差。
【IPC分类】G01B11/03, G01B11/14, G01C9/00
【公开号】CN105674896
【申请号】CN201610066360
【发明人】吴耿才, 蒋振斌, 皮春辉, 辜勇彬, 范忠林, 刘东光, 杨帆, 刘强平, 刘雨, 张祖明
【申请人】东莞市诺丽电子科技有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月29日
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