[发明专利]轨距测量方法及装置

权利要求书

1.一种轨距测量方法，其特征在于，包括：

采用线扫描三维测量传感器连续测量获得待测钢轨的高程数据，所述钢轨包括左侧钢轨和右侧钢轨；

在所述高程数据中定位获得钢轨踏面数据及轨头内侧边缘数据；

根据所述钢轨踏面数据及所述轨头内侧边缘数据获取钢轨内侧边缘点，所述钢轨内侧边缘点包括位于所述左侧钢轨的第一内侧边缘点和位于所述右侧钢轨的第二内侧边缘点；

将所述第一内侧边缘点与所述第二内侧边缘点之间的距离作为轨距。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述高程数据中定位获得钢轨踏面数据及轨头内侧边缘数据，包括：

通过高程变化特征在所述高程数据中初步定位获得潜在的钢轨踏面数据及轨头内侧边缘数据；其中，所述高程变化特征包括所述钢轨踏面数据及所述轨头内侧边缘数据的高程相对较高的特征、轨头数据与轨腰数据在高程上出现跳跃的特征以及轨头下边缘曲率变化较大的特征中的至少一个；

通过所述线扫描三维测量传感器与所述钢轨之间的距离关系去除所述潜在的钢轨踏面数据及轨头内侧边缘数据中的异物区域数据，获得所述钢轨踏面数据及轨头内侧边缘数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过所述线扫描三维测量传感器与所述钢轨之间的距离关系去除所述潜在的钢轨踏面数据及轨头内侧边缘数据中的异物区域数据之前，还包括：

通过所述轨头数据在横断面方向上的连续性及横断面方向上的宽度范围特征，去除所述潜在的钢轨踏面数据及轨头内侧边缘数据中的噪声区域数据。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述钢轨踏面数据及所述轨头内侧边缘数据获取钢轨内侧边缘点，包括：

根据所述钢轨踏面数据及所述轨头内侧边缘数据计算所述钢轨的踏面高程；

根据所述踏面高程及轨头内侧下边缘点的高程确定位于钢轨踏面下设定范围内的踏面及钢轨内侧边缘点集合；其中，所述轨头内侧下边缘点为所述钢轨踏面数据及所述轨头内侧边缘数据中高程最低的点；

在所述踏面及钢轨内侧边缘点集合中选择在横断面方向上最靠近轨道的中心的数据点，将所述数据点作为所述钢轨内侧边缘点。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述钢轨踏面数据及所述轨头内侧边缘数据计算所述钢轨的踏面高程，包括：

对所述钢轨踏面数据及所述轨头内侧边缘数据进行小范围滤波处理；

将经过滤波处理后的所述钢轨踏面数据及所述轨头内侧边缘数据中各数据点对应的高程中的最大高程作为所述踏面高程。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述踏面高程及轨头内侧下边缘点的高程确定位于钢轨踏面下设定范围内的踏面及钢轨内侧边缘点集合，包括：

将所述踏面高程与所述轨头内侧下边缘点的高程作差，获得高程差；

根据所述高程差、标准高程差及所述设定范围计算获得高程范围；

将高程位于钢轨踏面下所述高程范围内的数据点组成所述踏面及钢轨内侧边缘点集合。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述高程数据中定位获得钢轨踏面数据及轨头内侧边缘数据之前，还包括：

通过标定文件将所述高程数据进行像方坐标到物方坐标的转换，所述标定文件用于记录所述像方坐标与所述物方坐标之间的转换关系。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第一内侧边缘点与所述第二内侧边缘点之间的距离作为所述轨距之后，还包括：

对轨距数据集合进行中值滤波处理，获得参考轨距；其中，所述轨距数据集合包括所述钢轨中多个位于不同里程处的测点分别对应的轨距；

对于每一所述测点对应的所述轨距，进行异常值处理；所述异常值处理包括：将所述轨距与所述参考轨距进行比较，获得差异值；若所述差异值大于差异阈值，则将所述测点的轨距替换为所述参考轨距或者删除所述测点的轨距；

对异常值处理后的轨距数据进行滤波，得到最终的轨距测量结果。