一种快速非接触式铁道侵界的测量方法

摘要

一种快速非接触式铁道侵界的测量方法是一种基于结构光三维视觉检测技术的自动测量铁路站台等物体与轨距中心的距离及相对于钢轨面高度的测量方法。该方法基于结构光三维视觉测量的原理，采用线结构激光器和摄像头，由线结构激光器发射与钢轨面相垂直的激光线，摄像头采集激光线照射的图像，由微处理器根据空间三维关系计算出铁路站台等物体与轨距中心之间的距离及相对于钢轨面的高度，实现了非接触、高速、高精度的测量。

主权项

一种快速非接触式铁道侵界的测量方法，其特征在于该方法采用线结构激光器发射与钢轨面相垂直的激光线，摄像头采集激光线照射处的图像，根据计算机图像坐标系下的二维坐标和世界坐标系下的三维空间坐标之间的转换关系，得到激光线照射处的物体与轨距中心之间的距离及相对于钢轨面的高度：微处理器(3)控制线结构激光器(1)发射与钢轨面相垂直的激光线，摄像头(2)将采集到的图像送入微处理器(3)进行处理，由微处理器(3)根据计算机图像坐标系下的二维坐标和世界坐标系下的三维空间坐标之间的转换关系计算出激光线照射处的物体与轨距中心的距离及相对于钢轨面的高度，并将测量结果送显示装置(4)。线结构激光器(1)和摄像头(2)固定于横梁(5)的两端；当横梁(5)通过其两端的两个专用卡具(6)固定于两钢轨之间时，保证线结构激光器(1)和摄像头(2)相对于两轨中心线和钢轨面的位置A和B都是确定的，可以通过测量标定，同时，将AB连线的中点O作为世界坐标系的原点；其中微处理器(3)的测量方法具体如下：1)打开线结构激光器，使其发射与钢轨面相垂直的激光线；2)打开摄像头，拍摄激光线照射处的图像；3)关闭线结构激光器，摄像头拍摄与步骤2)相同位置处的图像；4)微处理器接收摄像头采集到的两幅图像；5)将两幅图像相减，提取图像中的激光线；6)根据计算机图像坐标系下的二维坐标和世界坐标系下的三维空间坐标之间的转换关系，将图像中激光线上点的二维坐标转换为世界坐标系下的三维坐标；由此可以得到激光线上的点在世界坐标系中相对于两轨中心和钢轨面的位置；7)判断激光线照射处的物体有无侵入列车行驶的范围；8)将测量结果送显示装置显示。