[发明专利]针对铁路接触导线导高与拉出值的单目视觉测量方法

权利要求书

1.一种针对铁路接触导线导高与拉出值的单目视觉测量方法，是在单目视觉测量系统上实现，所述的单目视觉测量系统包括有：检测车(2)，分别设置在检测车(2)上的线阵相机(5)和扫描振镜(3)，以及用于向扫描振镜(3)发射激光的激光器(4)，其特征在于，测量方法包括如下步骤：

1)分别建立世界坐标系和相机坐标系，分别标定线阵相机(5)的内部参数和外部参数，以及标定扫描振镜(3)的参数；

2)将单目视觉测量系统设置在铁轨(6)上；

3)激光器(4)发射激光，经扫描振镜(3)反射，并扫描接铁路接触导线(1)下表面，在铁路接触导线下表面形成一个光点，并在线阵相机(5)上成像；

4)通过所述的光点在线阵相机(5)上成像的像素坐标，以及标定过的线阵相机(5)的内部参数和外部参数，以及扫描振镜(3)的参数计算出光点在世界坐标系下的坐标；

5)通过光点在世界坐标系下的坐标X₀、Y₀，分别得到铁路接触导线导高值Y₀和拉出值X₀。

2.根据权利要求1所述的针对铁路接触导线导高与拉出值的单目视觉测量方法，其特征在于，所述的扫描振镜(3)的反射光所形成的平面与线阵相机(5)的像素列共面。

3.根据权利要求1所述的针对铁路接触导线导高与拉出值的单目视觉测量方法，其特征在于，步骤1)中是将世界坐标系建立在激光扫描形成的光平面内，并以铁轨(6)顶面中心为原点，以铁路接触导线(1)拉出方向为X轴，以竖直方向为Y轴。

4.根据权利要求1所述的针对铁路接触导线导高与拉出值的单目视觉测量方法，其特征在于，步骤1)中所述的内部参数包括有镜头焦距和畸变系数。

5.根据权利要求1所述的针对铁路接触导线导高与拉出值的单目视觉测量方法，其特征在于，步骤1)中所述的外部参数包括有旋转矩阵和平移矩阵。

6.根据权利要求1所述的针对铁路接触导线导高与拉出值的单目视觉测量方法，其特征在于，步骤1)中所述的扫描振镜(3)的参数包括有：扫描振镜(3)反射的激光与Y轴方向的初始夹角为α₀，激光反射点的世界坐标X₁，Y₁。

7.根据权利要求1所述的针对铁路接触导线导高与拉出值的单目视觉测量方法，其特征在于，步骤1)中粗调线阵相机(5)安装位置，使线阵相机(5)的视角覆盖铁路接触导线(1)的导高和拉出值波动范围，然后进行微调锁死。

8.根据权利要求1所述的针对铁路接触导线导高与拉出值的单目视觉测量方法，其特征在于，步骤4)所述的计算是：由线阵相机(5)的内部参数和外部参数得到线阵相机(5)由像素坐标变换到世界坐标的线性变换方程，由成像时刻扫描振镜(3)的偏转角度Δγ，得到这一时刻扫描光线的方程Y-Y₁＝(X-X₁)tan(α₀+2Δγ)，联立两个所述的方程计算出光点在世界坐标系下的坐标X₀、Y₀。