[发明专利]钢轨廓形动态拼接处理方法及装置

说明书

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。

技术领域

本发明涉及钢轨检测技术领域，尤其涉及钢轨廓形动态拼接处理方法及装置。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

轮轨关系是铁路车辆安全运行和舒适性的关键影响因素，钢轨廓形则是轮轨关系中的重要组成部分。对钢轨进行检测，获取全断面廓形进行数据分析对于指导安全预警、工务维修策略等都至关重要。

目前，对线路钢轨廓形检测效率最高的方式为基于结构光原理的车载非接触式检测，其利用激光摄像组件对钢轨内外两侧分别进行动态检测，最后拼接成完整廓形作为检测结果输出。对于内外两侧廓形的数据融合匹配拼接已有一些研究，试验室结果表明精度都较高。

但是，这些方法都是根据试验室理想情况，计算完成一套拼接的旋转平移矩阵计算参数，然而，实际检测车辆运行过程中，环境恶劣，且线路条件复杂，在试验室完成标定后，由于各种非线性误差，检测系统尤其在通过晃车严重区段、小半径曲线等特殊地段时，全断面廓形会出现内外轨分叉、交叉、分离等情形(如图1a至图1c所示)，无法正确输出真实廓形。

发明内容

本发明实施例提供一种钢轨廓形动态拼接处理方法，用以确定精确的钢轨全断面廓形，该方法包括：

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。

本发明实施例还提供一种钢轨廓形动态拼接处理装置，用以确定精确的钢轨全断面廓形，该装置包括：

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；

确定单元，用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。

本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述钢轨廓形动态拼接处理方法。