钢轨振动测量方法及装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116124284A(43)申请公布日2023.05.16(21)申请号202310081663.XG06T7/246(2017.01)(22)申请日2023.02.08G06T7/80(2017.01)G06T17/00(2006.01)(71)申请人中国铁道科学研究院集团有限公司B61K9/08(2006.01)地址100081北京市海淀区大柳树路2号申请人中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所北京铁科英迈技术有限公司(72)发明人韩志陈春雷韩庐平郝晋斐傅强贺雨赵紫珅王富印刘凯(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127专利代理师薛平郝博(51)Int.Cl.G01H17/00(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图3页(54)发明名称钢轨振动测量方法及装置(57)摘要本发明公开了一种钢轨振动测量方法及装置，其中该方法包括：根据相机阵列采集的标记板的图像，对相机阵列进行标定，得到相机阵列的标定参数；采集相机阵列拍摄的、不同时刻下的钢轨上预设标记点的图像；根据相机阵列的标定参数、和不同时序下的钢轨上预设标记点的图像，对标记点进行三维重构，得到每一时刻下标记点的三维空间位置坐标；根据每一时刻下标记点的三维空间位置坐标，计算标记点随时间的空间位置变化方向、变化幅度和变化频率；将标记点随时间的空间位置变化方向、变化幅度和变化频率，分别作为钢轨振动的振动方向、振动幅度和振动频率。本发明用以实现钢轨振动的快速及准确测量，提升钢轨测量的精确度。CN116124284ACN116124284A权利要求书1/2页1.一种钢轨振动测量方法，其特征在于，包括：根据相机阵列采集的标记板的图像，对相机阵列进行标定，得到相机阵列的标定参数；所述相机阵列中相机以预设的相对位置进行布置；采集相机阵列拍摄的、不同时刻下的钢轨上预设标记点的图像；所述标记点为标定板的中心，设置于钢轨表面；根据相机阵列的标定参数、和不同时序下的钢轨上预设标记点的图像，对标记点进行三维重构，得到每一时刻下标记点的三维空间位置坐标；根据每一时刻下标记点的三维空间位置坐标，计算标记点随时间的空间位置变化方向、变化幅度和变化频率；将标记点随时间的空间位置变化方向、变化幅度和变化频率，分别作为钢轨振动的振动方向、振动幅度和振动频率。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相机阵列的标定参数，包括：对应每一相机的光心参数和焦距参数。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采集相机阵列拍摄的、不同时刻下的钢轨上预设标记点的图像，包括：在将相机阵列中相机以预设的相对位置进行布置、且每一相机均拍摄到不同时刻下的钢轨上预设标记点的图像时，采集每一相机拍摄的标记点的图像。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按如下公式根据每一时刻下标记点的三维空间位置坐标，计算标记点随时间的空间位置变化方向：θ＝(x2‑x1,y2‑y1,z2‑z1)其中，x1，y1，z1是指在t1时刻下标记点的三维空间位置坐标；x2，y2，z2是指在t2时刻下标记点的三维空间位置坐标。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按如下公式根据每一时刻下标记点的三维空间位置坐标，计算标记点随时间的空间位置变化幅度：其中，x1，y1，z1是指在t1时刻下标记点的三维空间位置坐标；x2，y2，z2是指在t2时刻下标记点的三维空间位置坐标。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：采集相机阵列拍摄的、预设相机曝光频率的钢轨上预设标记点的图像；根据每一时刻下标记点的三维空间位置坐标，计算标记点随时间的空间位置变化频率，包括：根据采集相机阵列拍摄的、预设相机曝光频率的钢轨上预设标记点的图像，计算每一时序下标记点的三维空间位置坐标；根据每一时序下标记点的三维空间位置坐标、和预设相机曝光频率，计算标记点随时间的空间位置变化频率。7.一种钢轨振动测量装置，其特征在于，包括：相机标定模块，用于根据相机阵列采集的标记板的图像，对相机阵列进行标定，得到相机阵列的标定参数；所述相机阵列中相机以预设的相对位置进行布置；图像采集模块，用于采集相机阵列拍摄的、不同时刻下的钢轨上预设标记点的图像；所2CN116124284A权利要求书2/2页述标记点为标定板的中心，设置于钢轨表面；三维重构模块，用于根据相机阵列的标定参数、和不同时序下的钢轨上预设标记点的图像，对标记点进行三维重构，得到每一时刻下标记点的三维空间位置坐标；数据计算模块，用于根据每一时刻下标记点的三维空间位置坐标，计算标记点随时间的空间位置变化方向、变化幅度和变化频率；将标记点随时间的空间位置变化方向、变化幅度和变化频率，分别作为钢轨振动的振动方向、振动幅度和振动频率。8.如权利要求7所述的装置，其特