钢轨磨耗测量方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109855562A(43)申请公布日2019.06.07(21)申请号201910078772.X(22)申请日2019.01.28(71)申请人武汉武大卓越科技有限责任公司地址430223湖北省武汉市东湖高新区武大科技园4路6号(72)发明人张德津曹民林红卢毅王新林文艺(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002代理人王莹吴欢燕(51)Int.Cl.G01B11/24(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图5页(54)发明名称钢轨磨耗测量方法及装置(57)摘要本发明实施例提供一种钢轨磨耗测量方法及装置，该方法包括：采用线扫描三维测量传感器对钢轨进行连续测量，获得测量数据；并根据测量数据获得钢轨的测量轨头轮廓、测量轨腰轮廓和测量轨底轮廓；将测量匹配轮廓与标准匹配轮廓进行匹配，获得测量匹配轮廓与标准匹配轮廓之间的偏移参数；根据偏移参数对测量轨头轮廓进行坐标转换，并将坐标转换后的测量轨头轮廓与标准轨头轮廓进行比较，根据比较结果计算获得钢轨的磨耗测量值。本发明实施例由于线扫描三维测量传感器可快速获取高精度的钢轨轮廓，即钢轨轮廓在横断面方向和测量移动方向的测点均相对密集，降低了钢轨表面起伏纹理对测量结果的影响，从而能够提高测量结果的精度。CN109855562ACN109855562A权利要求书1/2页1.一种钢轨磨耗测量方法，其特征在于，包括：采用线扫描三维测量传感器对钢轨进行连续测量，获得测量数据；并根据所述测量数据获得所述钢轨的测量轨头轮廓、测量轨腰轮廓和测量轨底轮廓；将测量匹配轮廓与标准匹配轮廓进行匹配，获得所述测量匹配轮廓与所述标准匹配轮廓之间的偏移参数；其中，所述测量匹配轮廓包括所述测量轨腰轮廓和所述测量轨底轮廓；根据所述偏移参数对所述测量轨头轮廓进行坐标转换，并将坐标转换后的所述测量轨头轮廓与标准轨头轮廓进行比较，根据比较结果计算获得所述钢轨的磨耗测量值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述测量数据获得所述钢轨的测量轨头轮廓、测量轨腰轮廓和测量轨底轮廓，包括：根据所述测量数据定位获得钢轨踏面和钢轨内侧轨底截取点，并根据所述钢轨踏面和所述钢轨内侧轨底截取点在所述测量数据中截取获得所述测量钢轨轮廓；对所述测量钢轨轮廓进行分段处理，获得所述测量轨头轮廓、所述测量轨腰轮廓和所述测量轨底轮廓。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述测量数据定位获得钢轨踏面和钢轨内侧轨底截取点，包括：根据高程变化特征在所述测量数据中定位获得所述钢轨踏面；其中，所述高程变化特征包括所述钢轨踏面的高程相对较高的特征、钢轨在横断面方向上的连续性特征以及所述钢轨踏面在横断面方向的宽度范围特征；根据所述钢轨内侧轨底截取点与所述钢轨踏面之间的相对位置关系以及所述钢轨内侧轨底截取点的曲率变化大的特征在所述测量数据中定位获得所述钢轨内侧轨底截取点。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述测量钢轨轮廓进行分段处理，获得所述测量轨头轮廓、所述测量轨腰轮廓和所述测量轨底轮廓，包括：通过所述测量轨腰轮廓在高程方向位于所述测量钢轨轮廓的中间区域、在平面内的斜率的绝对值较大且连续出现的距离较长的特征定位获得所述测量轨腰轮廓；其中，所述平面为高程方向与横断面方向形成的平面；根据所述测量轨底轮廓与所述测量轨腰轮廓之间的相对位置关系以及所述测量轨底轮廓与所述测量轨腰轮廓相邻的特征定位获得所述测量轨底轮廓；以及，所述测量轨头轮廓包括踏面轮廓和侧面轮廓，根据所述侧面轮廓的下端点与所述测量轨腰轮廓的相对位置关系以及所述侧面轮廓的斜率与所述测量轨腰轮廓的斜率在所述平面相近的特征定位获得所述测量轨头轮廓。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将测量匹配轮廓与标准匹配轮廓进行匹配，获得所述测量匹配轮廓与所述标准匹配轮廓之间的偏移参数，包括：将所述测量匹配轮廓调整至不同的位置，并在每一位置获取所述测量匹配轮廓中的测点与所述标准匹配轮廓中对应测点之间的距离参数；根据对应于最小距离参数的所述测量匹配轮廓的位置，获取所述测量匹配轮廓与所述标准匹配轮廓之间的偏移参数；其中，所述偏移参数包括坐标平移量和旋转角度。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将所述测量匹配轮廓调整至不同的位置，并在每一位置获取所述测量匹配轮廓中的测点与所述标准匹配轮廓中对应测点之间的距离参数，包括：2CN109855562A权利要求书2/2页将所述标准匹配轮廓沿顺时针旋转一定旋转角度，以使所述标准匹配轮廓在横断面方向的不同位置处只有一个取值；获取所述标准匹配轮廓中的标准轨腰轮廓在平面内的第一中心点坐标，所述平面为高程方向与横断面方向形成的平面；计算所述测量轨腰轮廓在所述平面内的第二中心点