申请/专利权人：唐山昆铁科技有限公司

申请日：2020-03-26

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN111216763B

主分类号：B61K9/08

分类号：B61K9/08;G08C17/02;H02J7/35

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.14#授权;2020.06.26#实质审查的生效;2020.06.02#公开

摘要：本发明涉及铁轨检测设备，特别是一种铁轨爬行观测装置。包括铁轨，置于铁轨外侧的图像采集模块，微型计算机，电源模块，＝铁轨的轨腰设有标靶，图像采集模块的镜头与标靶相对应，微型计算机分别与图像采集模块和无线通讯模块线路连接，无线通讯模块与上位机通过网络连接，上位机内设有图像超分辨率重建模块、标靶初定位模块、标靶精确定位模块和铁轨爬行位移检测模块；铁轨爬行位移检测模块用于确标靶的实际位移即铁轨的爬行位移。本发明能够连续对铁轨爬行进行位移检测，提高检测精度，降低人工成本，提高铁轨位移爬行的自动化水平，成本低。

主权项：1.一种铁轨爬行观测装置，包括铁轨，置于铁轨外侧的图像采集模块，微型计算机，电源模块，其特征在于：铁轨的轨腰设有标靶，图像采集模块的镜头与标靶相对应，微型计算机分别与图像采集模块和无线通讯模块线路连接，无线通讯模块与上位机通过网络连接，上位机内设有图像超分辨率重建模块、标靶初定位模块、标靶精确定位模块和铁轨爬行位移检测模块；图像超分辨率重建模块用于建立包含标靶在内的高质量图像；标靶初定位模块用于快速定位标靶在图像中的位置，用目标框确定标靶的位置，将目标图像与原始图像进行模板匹配；标靶精确定位模块在标靶初定位模块的基础上精确定位标靶在图像中的位置，并确定标靶的质心和质心坐标；铁轨爬行位移检测模块用于确定标靶的实际位移即铁轨的爬行位移；标靶精确定位模块用基于圆拟合的方法，将使用DDIS算法定位得到标靶的目标框区域扩大15，对扩大后的目标框区域使用Canny算子进行像素级边缘检测，将在目标框内检测到的标靶边缘像素通过最小二乘法进行圆拟合得到标靶质心位置，得到标靶的质心坐标和标靶的半径；铁轨爬行位移检测模块比较初始时刻和当前时间采集的图像中标靶的质心位置得到标靶和铁轨所发生的图上位移大小和方向，利用针孔成像模型计算得到铁轨在世界坐标系下发生的实际物理位移；由于焦距和物距的大小不变，标靶的直径与标靶映射在图像中的直径的比值等于世界坐标系下标靶的质心爬行位移与图像像素坐标系下的质心爬行位移的比值，计算公式为：由于图像采集设备的镜头与标靶平面平行，垂向位移计算与爬行位移计算相似，其计算公式为： 。

全文数据：

权利要求：

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