钢轨廓形动态拼接处理方法及装置.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CN113158399A(43)申请公布日2021.07.23(21)申请号202011468688.8(51)Int.Cl.(22)申请日2020.12.14G06F30/20(2020.01)G06F30/17(2020.01)(71)申请人中国国家铁路集团有限公司G06F17/15(2006.01)地址100844北京市海淀区复兴路10号申请人中国铁道科学研究院集团有限公司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)发明人王宁王胜春王昊赵鑫欣方玥周谦郝晋斐孙淑杰刘俊博王乐(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127代理人薛平周晓飞权利要求书2页说明书10页附图7页(54)发明名称钢轨廓形动态拼接处理方法及装置(57)摘要本发明公开了一种钢轨廓形动态拼接处理方法及装置，其中该方法包括：获取钢轨廓形拼接参数的初始值；基于该初始值，利用迭代最近点法ICP迭代确定每一周期对应的钢轨廓形数据点，每个迭代周期均执行以下操作：根据当前周期的钢轨廓形拼接参数，以及预先建立的ICP匹配的目标函数，得到当前周期对应的钢轨廓形数据点；目标函数用于降低远端廓形点集的权重；在不满足预设迭代结束条件时，将当前周期钢轨廓形对应的横向平移参数乘以预设横向平移修正参数作为下一迭代周期对应的钢轨廓形拼接参数；在满足预设迭代结束条件时，根据满足预设迭代结束条件时迭代周期对应的钢轨廓形数据点，得到最终钢轨廓形。本发明可以确定精确的钢轨全断面廓形。CN113158399ACN113158399A权利要求书1/2页1.一种钢轨廓形动态拼接处理方法，其特征在于，包括：获取钢轨廓形拼接参数的初始值；基于所述初始值，利用迭代最近点法ICP迭代确定每一周期对应的钢轨廓形数据点，每个迭代周期均执行以下操作：根据当前周期的钢轨廓形拼接参数，以及预先建立的ICP匹配的目标函数，得到当前周期对应的钢轨廓形数据点；所述目标函数用于降低远端廓形点集的权重；在不满足预设迭代结束条件时，将当前周期钢轨廓形对应的横向平移参数乘以预设横向平移修正参数作为下一迭代周期对应的钢轨廓形拼接参数；在满足预设迭代结束条件时，根据满足预设迭代结束条件时迭代周期对应的钢轨廓形数据点，得到最终钢轨廓形。2.如权利要求1所述的钢轨廓形动态拼接处理方法，其特征在于，在满足预设迭代结束条件时，根据满足预设迭代结束条件时迭代周期对应的钢轨廓形数据点，得到最终钢轨廓形，包括：在满足预设迭代结束条件时，得到满足预设迭代结束条件时迭代周期对应的钢轨廓形数据点；对满足预设迭代结束条件时迭代周期对应的钢轨廓形数据点进行筛选处理，得到筛选处理后的钢轨廓形数据点；根据筛选处理后的钢轨廓形数据点，得到最终钢轨廓形。3.如权利要求1所述的钢轨廓形动态拼接处理方法，其特征在于，所述目标函数为：其中，p和q分别是内外侧廓形中的点，a和b分别是内外侧廓形中间部分点集中的点，R和T分别是旋转矩阵和平移矩阵，N代表点集总数，NC代表中间部分点集总数。4.如权利要求1所述的钢轨廓形动态拼接处理方法，其特征在于，获取钢轨廓形拼接参数的初始值，包括：通过试验室对同一标定块进行左右廓形合成的标定，获取同一钢轨内外廓形合成的标定旋转平移矩阵参数，以所述标定旋转平移矩阵参数作为钢轨廓形拼接参数的初始值。5.如权利要求1所述的钢轨廓形动态拼接处理方法，其特征在于，还包括：从钢轨廓形中选取预设区域作为计算域；基于所述初始值，利用迭代最近点法ICP迭代确定每一周期对应的钢轨廓形数据点，包括：基于所述初始值，利用迭代最近点法ICP迭代确定所述计算域内每一周期对应的钢轨廓形数据点。6.如权利要求5所述的钢轨廓形动态拼接处理方法，其特征在于，从钢轨廓形中选取预设区域作为计算域，包括：确定内外廓形轨顶点和侧磨点的坐标位置信息；确定计算域为矩形，根据内外廓形轨顶点和侧磨点的坐标位置信息，确定矩形计算域的位置信息。7.如权利要求1所述的钢轨廓形动态拼接处理方法，其特征在于，按照如下方法确定所2CN113158399A权利要求书2/2页述横向平移修正参数：根据预设数目幅清晰度大于预设值的轨廓图像，确定匹配后的轨颚距离；根据所述轨颚距离，确定概率密度函数；根据所述概率密度函数，构造似然函数；根据所述似然函数，确定最优的横向平移修正参数。8.一种钢轨廓形动态拼接处理装置，其特征在于，包括：获取单元，用于获取钢轨廓形拼接参数的初始值；迭代单元，用于基于所述初始值，利用迭代最近点法ICP迭代确定每一周期对应的钢轨廓形数据点，每个迭代周期均执行以下操作：根据当前周期的钢轨廓形拼接参数，以及预先建立的ICP匹配的目标函数，得到当前周期对应的钢轨廓形数据点；所述目标