[发明专利]一种轨道可视化巡检成像系统

权利要求书

1.一种轨道可视化巡检成像系统，其特征在于，该系统包含：

3台3D摄像机和3台线结构光发生器；

其中，所述3台线结构光发生器的光心分别位于所述轨道的两侧钢轨横截面和道床横截面的中轴线上，并垂直向下投射线结构光，所投射的线结构光平面与钢轨延伸方向垂直；

所述3台3D摄像机的光心分别位于所述轨道的两侧钢轨横截面和道床横截面的中轴线上，并斜向下拍摄线结构光照射区域；

所述3D摄像机为基于FPGA或DSP或ARM或PC的线结构光摄像机，通过线结构光中心线提取算法，获取轨道表面横截面高度信息，构建为轨道表面三维形貌数据；与此同时，根据计算的线结构光中心线位置，提取该位置上的颜色信息或亮度值，作为线结构光位置处轨道表面纹理信息，由此获取轨道表面二维纹理图像。

2.如权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述3台线结构光发生器产生的3个线结构光平面共面。

3.如权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述3D摄像机和线结构光发生器的光心到所述轨道的钢轨顶面的距离不小于500mm。

4.如权利要求1所述的成像系统，其特征在于，该系统还包含：

2台线阵摄像机和2台线光源，均分别位于所述轨道的两侧钢轨正上方，所述线光源为线阵摄像机提供照明。

5.如权利要求4所述的成像系统，其特征在于，所述在钢轨正上方，沿钢轨延伸方向，依次放置3D摄像机、线结构发生器、线阵摄像机和线光源。

6.如权利要求4所述的成像系统，其特征在于，所述线阵摄像机垂直向下对钢轨表面进行成像，所述线光源位于线阵摄像机一侧，并斜向下照射线阵摄像机在钢轨表面的成像区域。

7.如权利要求6所述的成像系统，其特征在于，所述线光源的照射平面与线阵摄像机的成像平面的夹角为a，a的取值范围为40-90度。

8.如权利要求4-7任一所述的成像系统，其特征在于，所述线光源的波长为n1、所述线结构光发生器产生的线结构光的波长为n2，n1≠n2；且在所述3D摄像机前端设置波长为n2的窄带滤光片，在线阵摄像机前端设置波长为n1的窄带滤光片。

9.如权利要求4所述的成像系统，其特征在于，所述在钢轨正上方，沿钢轨延伸方向，依次放置线阵摄像机、线光源、3D摄像机和线结构光发生器。

10.如权利要求4所述的成像系统，其特征在于，所述在钢轨正上方，沿钢轨延伸方向，依次放置3D摄像机、线光源、线结构光发生器和线阵摄像机，其中线光源位于3D摄像机的下方，且不遮挡3D摄像机的成像视野。