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(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CN107677212A(43)申请公布日2018.02.09(21)申请号201710657356.6(22)申请日2017.08.03(71)申请人东莞市诺丽电子科技有限公司地址523000广东省东莞市万江区万江社区万红村十号楼3楼(72)发明人冯其波董辉郑发家邵双运谭志忠赵晓华(74)专利代理机构北京风雅颂专利代理有限公司11403代理人杨育增(51)Int.Cl.G01B11/10(2006.01)G01B11/25(2006.01)B61K9/12(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图6页(54)发明名称基于结构光的车轮多参数在线测量系统及其测量方法(57)摘要一种基于结构光的车轮多参数在线测量系统,其包括车轮传感器、第一车轮在线测量装置及第二车轮在线测量装置,第一车轮在线测量装置、第二车轮在线测量装置均包括踏面结构光单元、剖面结构光单元及二维图像传感器;踏面结构光单元与剖面结构光单元在车轮上投影出剖面轮廓曲线与踏面轮廓曲线,二维图像传感器摄取图像,并将图像三维重建获取踏面与剖面轮廓信息,根据获取的轮廓信息获得车轮直径、轮缘高及轮缘厚;本发明的可靠性及测量精度高,且减小了外界环境光的影响;还可根据同一个圆上两段剖面结构光轮廓拟合圆求出车轮直径,从而,无需对车轮进行精确定位。此外,本发明还公开了所述基于结构光的车轮多参数在线测量系统的测量方法。CN107677212ACN107677212A权利要求书1/2页1.一种基于结构光的车轮多参数在线测量系统,其特征在于:包括系统控制器、车轮传感器、第一车轮在线测量装置及第二车轮在线测量装置,所述车轮传感器、第一车轮在线测量装置、第二车轮在线测量装置均连接于系统控制器上;且车轮传感器、第一车轮在线测量装置、第二车轮在线测量装置沿列车前进方向依次并排设置;所述第一车轮在线测量装置、第二车轮在线测量装置均包括有踏面结构光单元、剖面结构光单元及二维图像传感器,所述剖面结构光单元、踏面结构光单元及二维图像传感器沿同一条钢轨外侧排列;所述踏面结构光单元发射出n条线激光,其中,n≥2,所述n条线激光投射到车轮上时,形成n条车轮踏面轮廓曲线;所述剖面结构光单元发射出m条线激光,其中,m≥1,所述m条线激光投射到车轮上时,形成m条车轮剖面轮廓曲线;m条车轮剖面轮廓曲线与n条车轮踏面轮廓曲线相交于踏面轮廓线距内侧面60mm~80mm的区域;且所述的n条车轮踏面轮廓曲线与m条车轮剖面轮廓曲线均位于所述二维图像传感器的成像范围内。2.如权利要求1所述的基于结构光的车轮多参数在线测量系统,其特征在于:所述线激光由激光发射装置发射而成,所述激光发射装置包括线激光光源、分光器及反射镜,所述分光器及反射镜将所述线激光光源分为具有特定角度关系的多条线激光。3.如权利要求1所述的基于结构光的车轮多参数在线测量系统,其特征在于:所述线激光由激光发射装置发射而成,所述激光发射装置包括一个线激光光源与一个二元光学分束器,所述二元光学分束器将所述线激光光源分为具有一定角度关系的多条线激光。4.如权利要求1所述的基于结构光的车轮多参数在线测量系统,其特征在于:所述线激光由激光发射装置发射而成,所述激光发射装置包括多个线激光光源,多个所述线激光光源呈特定角度安装并发射出构成有特定角度关系的多条线激光。5.如权利要求1所述的基于结构光的车轮多参数在线测量系统,其特征在于:所述第一车轮在线测量装置的剖面结构光单元与第二车轮在线测量装置的剖面结构光单元出射的线激光数量相等,且对应的每一对线激光都投射到同一车轮剖面圆。6.一种基于结构光的车轮多参数在线测量方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤一、安装与标定:(1)将权利要求1~5中任一权利要求所述的基于结构光的车轮多参数在线测量系统安装于检测路段;(2)标定结构光参数;步骤二、列车车轮参数检测:(1)获取被测列车车轮轮廓信息:列车经过时,车轮传感器检测到车轮后,第一车轮在线测量装置、第二车轮在线测量装置同时工作,记第一、第二车轮在线测量装置的剖面结构光单元的m条线激光在车轮上的剖面轮廓分别为lp1-1、lp1-2、……、lp1-m、lp2-1、lp2-2、……、lp2-m,第一车轮在线测量装置的踏面结构光单元的n1条线激光在车轮上的踏面轮廓分别为lt1-1、lt1-2、……、lt1-n1,第二车轮在线测量装置的踏面结构光单元的n2条线激光在车轮上的踏面轮廓分别为lt2-1、lt2-2、……、lt2-n2,两个二维图像传感器在k个时刻分别拍摄k组车轮底部两段剖面结构光与踏面结构光轮廓图像P1-1与P2-1、P1-2与P2-2、……、P1-k与P2-k,其中,k为自然数;(2)第一组三维轮廓图像重建:根据