[发明专利]一种基于曲线配准算法的列车受电弓磨耗检测方法

权利要求书

1.一种基于曲线配准算法的列车受电弓磨耗检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，部署两个2D激光测距仪，并对两个2D激光测距仪进行标定；

步骤2，通过标定后的两个2D激光测距仪，分别采集受电弓滑板轮廓数据；

步骤3，坐标转换、数据融合：对步骤2两个2D激光测距仪采集的轮廓数据进行坐标转换和数据融合，得到一条完整的受电弓滑板轮廓曲线，并进行倾斜校正；

步骤4，曲线配准：将倾斜校正后的受电弓滑板轮廓曲线与标准轮廓曲线，采用基于曲率不变量的曲线配准算法进行曲线配准；

步骤5，计算磨耗：根据步骤4得到的配准后的曲线，将磨耗轮廓曲线上的点坐标代入标准轮廓曲线即可得到各点磨耗值。

2.根据权利要求1所述的基于曲线配准算法的列车受电弓磨耗检测方法，其特征在于，步骤1所述部署两个2D激光测距仪，具体如下：

所述两个2D激光测距仪包括2D激光测距仪S1和2D激光测距仪S2，所述2D激光测距仪S1、2D激光测距仪S2均采用基于三角测量原理的2D激光测距仪，分别位于受电弓左右两侧；

所述2D激光测距仪S1、2D激光测距仪S2位于同一水平高度，水平方向相距678mm，垂直方向高于受电弓滑板1300mm；所述2D激光测距仪S1、2D激光测距仪S2的激光方向与水平方向垂直，两个2D激光测距仪的激光平面在同一平面上。

3.根据权利要求2所述的基于曲线配准算法的列车受电弓磨耗检测方法，其特征在于，步骤1所述对两个2D激光测距仪进行标定，标定过程选择一个长20cm、宽10cm的标准长方体物块，包括以下步骤：

(1.1)两个2D激光测距仪分别照射物块其中一部分，两个2D激光测距仪采集到的数据应是两条线段l₁、l₂，若两条线段l₁、l₂所在直线的斜率相同，则证明两测距仪坐标轴互相平行，反之则不平行，记线段l₁、l₂所在直线相对于u₁、u₂轴正方向的倾角分别为θ₁、θ₂，其中，u₁、u₂轴分别为两个2D激光测距仪的基准水平轴；

(1.2)左右移动或旋转物块，使物块平行于横梁，记两个2D激光测距仪照射到物块上平面顶点在各自坐标系得到的坐标点为(x₁,y₁)、(x₂,y₂)；

(1.3)利用(x₁,y₁)、(x₂,y₂)、θ₁、θ₂计算两坐标系原点相对距离L_x、L_y：

L_x＝|x₁cosθ₁+y₁sinθ₁|+|x₂cosθ₂+y₂sinθ₂|+200

L_y＝||y₁cosθ₁-x₁sinθ₁|-|y₂cosθ₁-x₂sinθ₂||

其中，L_x是两坐标系原点水平方向的相对距离，L_y是两坐标系原点垂直方向的相对距离。

4.根据权利要求1所述的基于曲线配准算法的列车受电弓磨耗检测方法，其特征在于，步骤2所述采集受电弓滑板轮廓数据，具体如下：

采集受电弓滑板轮廓数据时，两个2D激光测距仪交替工作，防止激光线相互干扰，逐次分别采集受电弓部分轮廓数据。