一種鐵軌偏移量自動測量方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開一種鐵軌偏移量自動測量方法及裝置，包括步驟：光耦測距輪實時獲取距離基準樁的距離；當所述光耦測距輪測量到達基準樁的距離為預定距離時，開啟CCD圖像傳感器進行拍照；將所述CCD圖像傳感器拍攝的若干張圖片通過有線或/和無線的方式輸出至圖像識別中心；所述圖像識別中心對所述圖片進行識別和分析，并將所述分析結果和預定的告警上、下閾值進行比較，若所述分析結果超出了所述上、下閾值，則將所述比較結果實時顯示在顯示屏上，或/和通過無線設備通信傳輸至總部。本發明，采用了GPS和軌道長度測距技術結合，自動分析是否到達基準樁附近，自動開啟CCD進行采集以及判斷，大幅提高測量長距離鐵軌的軌道偏移的效率。
【專利說明】一種鐵軌偏移量自動測量方法及裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種鐵軌偏移量自動測量方法及裝置。
【背景技術】
[0002]隨著國民經濟的不斷提高，為適應運輸市場的需求和提高鐵路運輸市場上的競爭力，鐵路運輸不斷的向高速、重載方向發展。鐵路的軌道的偏移量直接決定了運輸的安全性。現有技術中，鐵路的建設中要以基準樁為參考中心進行鐵軌中心線的檢測，一般要求基準樁處鐵軌中心偏移量為毫米級。由于鐵軌線路上的基準樁數量較多，人工進行偏移量的測定費力費時，精確度也不高。由人工或者工業CCD進行采集，然后手動對比的方式，費時費力，而且精度不高，達不到偏移量毫米級的要求。
【發明內容】
[0003]針對上述問題，本發明提供一種通過分析判斷是否到達基準樁附近，自動開啟CXD圖像傳感器進行圖像采集運算的鐵軌偏移量自動測量方法及裝置。
[0004]為達到上述目的，本發明鐵軌偏移量自動測量方法，包括步驟:
光耦測距輪實時獲取距離基準樁的距離；
當所述光耦測距輪測量到達基準樁的距離為預定距離時，開啟CCD圖像傳感器進行拍
昭.將所述CCD圖像傳感器拍攝的若干張圖片通過有線或/和無線的方式輸出至圖像識別中心；
所述圖像識別中心對所述圖片進行識別和分析，并將所述分析結果和預定的告警上、下閾值進行比較，
若所述分析結果超出了所述上、下閾值，則將所述比較結果實時顯示在顯示屏上，或/和通過無線設備通信傳輸至總部；
若所述分析結果在所述上、下閾值之間，則不做任何處理。
[0005]進一步地，還包括對光耦測距輪的測量距離的校正，所述校正方法包括積累若干次GPS樣本，對每個樣本誤差進行計算，求得光耦測距輪的測量誤差。
[0006]具體地,所述無線傳輸方式至少包括zigbee、藍牙、wif1、2/3G中一種或幾種。
[0007]為達到上述目的，本發明鐵軌偏移量自動測量裝置，包括:
光耦測距輪，用于實時獲取距離基準樁的距離；
拍照控制模塊，用于當所述光耦測距輪測量到達基準樁的距離為預定距離時，開啟CXD圖像傳感器進行拍照；
圖像處理模塊，用于將所述CCD圖像傳感器拍攝的若干張圖片通過有線或/和無線的方式輸出至圖像識別中心；
結果輸出模塊，用于所述圖像識別中心對所述圖片進行識別和分析，并將所述分析結果和預定的告警上、下閾值進行比較， 若所述分析結果超出了所述上、下閾值，則將所述比較結果實時顯示在顯示屏上，或/和通過無線設備通信傳輸至總部；
若所述分析結果在所述上、下閾值之間，則不做任何處理。
[0008]進一步地，還包括誤差校正模塊，用于對光耦測距輪的測量距離的校正，所述校正方法包括積累若干次GPS樣本，對每個樣本誤差進行計算，求得光耦測距輪的測量誤差。
[0009]本發明鐵軌偏移量自動測量方法及裝置，能夠自動采集數據，實時分析以及通過顯示和觸控面板，進行告警處理，與后臺實時通信。現在可以自動定位以后，能夠自動精確在基準樁附近開啟CCD拍照，并且由于硬件的發展，可以直接在嵌入式系統中進行數據處理圖像數據，當達到告警或發現異常信息時，以各種光聲來通知測試人員，及時發現問題；或者通過無線模塊通知后臺或者總部。現有技術由于不能自動定位距離，因此需要人注意測試儀是否到達基準樁附近，手動開啟拍照。與現有技術相比，本發明信息數據傳輸及時且精確。
[0010]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是本發明鐵軌偏移量自動測量方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合說明書附圖對本發明做進一步的描述。
[0013]如圖1所示,本實施例鐵軌偏移量自動測量方法,包括步驟:
光耦測距輪實時獲取距離基準樁的距離；
當所述光耦測距輪測量到達基準樁的距離為預定距離時，開啟CCD圖像傳感器進行拍
昭.將所述CCD圖像傳感器拍攝的若干張圖片通過有線或/和無線的方式輸出至圖像識別中心；
所述圖像識別中心對所述圖片進行識別和分析，并將所述分析結果和預定的告警上、下閾值進行比較，
若所述分析結果超出了所述上、下閾值，則將所述比較結果實時顯示在顯示屏上，或/和通過無線設備通信傳輸至總部；
若所述分析結果在所述上、下閾值之間，則不做任何處理。
[0014]進一步地，還包括對光耦測距輪的測量距離的校正，所述校正方法包括積累若干次GPS樣本，對每個樣本誤差進行計算，求得光耦測距輪的測量誤差。
[0015]具體地,所述無線傳輸方式至少包括zigbee、藍牙、wif1、2/3G中一種或幾種。
[0016]本實施例鐵軌偏移量自動測量裝置,包括:
光耦測距輪，用于實時獲取距離基準樁的距離；
拍照控制模塊，用于當所述光耦測距輪測量到達基準樁的距離為預定距離時，開啟CXD圖像傳感器進行拍照；
圖像處理模塊，用于將所述CCD圖像傳感器拍攝的若干張圖片通過有線或/和無線的方式輸出至圖像識別中心； 結果輸出模塊，用于所述圖像識別中心對所述圖片進行識別和分析，并將所述分析結果和預定的告警上、下閾值進行比較，
若所述分析結果超出了所述上、下閾值，則將所述比較結果實時顯示在顯示屏上，或/和通過無線設備通信傳輸至總部；
若所述分析結果在所述上、下閾值之間，則不做任何處理。
[0017]進一步地，還包括誤差校正模塊，用于對光耦測距輪的測量距離的校正，所述校正方法包括積累若干次GPS樣本，對每個樣本誤差進行計算，求得光耦測距輪的測量誤差。
[0018]本發明采用了 GPS和軌道長度測距技術結合，自動分析是否到達基準樁附近，自動開啟CCD進行采集以及判斷，大幅提高測量長距離鐵軌的軌道偏移的效率。
[0019]光耦測距誤差很小，但是存在累積誤差，因此需要在前期先直接通過光耦測距來控制CXD到達指定位置開啟照相，累積了一定的GPS樣本后，求得光耦測距的誤差系數，從而得到光耦測距的距離與真實距離的換算關系，精確控制CCD在指定位置開啟照相。
[0020]IGPS精確每秒一次脈沖
2每秒記錄一次光耦測距，由于光耦測距每米誤差固定，且一致性很好，即呈線性特征，設每秒真實距離為X，光耦測距為a，則X = (l-α )a, α為線性誤差系數，待求。
[0021]3設GPS每秒距離為b，已經有人論證GPS的誤差呈柏松分布，與真實距離系數設為β，可以通過一定量的數據可以計算得出X=Pb中的β系數
4由于β已計算得出，貝1J可得到3b = (l_a)a, α = 1- β b/a5由于圖像識別算法需要，工業CXD距基準樁距離不能超過6m，且一般需要6張圖片才能求得比較精確的偏差，高速CXD —般至少能達到30幀/秒，即測試儀速度小于108公里/小時，在理論情況下可滿足要求
6假設測試儀行進速度為s米/秒，6 (1- a ) > 6*1/30*s=> s〈30 (1- α )，即車速要小于(1-α ) 108公里/小時
7實際測試，α —般小于5%。，，當車速小于54公里/小時，S卩15米/秒，只要3m的距離就可以拍攝6張照片，此時最大誤差達到3m，按照5%。計算，需要600米才能累積到3m，此時收集的GPS距離樣本已經達到600/15=50秒，每秒收集一個，即收集了 50個GPS樣本，可以計算得出β，繼而計算出a，得出α后，之后的計算都可以自動開啟，當計算得出真實距離基準樁位置為6米時，開啟CCD進行拍照
本發明鐵軌偏移量自動測量方法及裝置，能夠自動采集數據，實時分析以及通過顯示和觸控面板，進行告警處理，與后臺實時通信。現在可以自動定位以后，能夠自動精確在基準樁附近開啟CCD拍照，并且由于硬件的發展，可以直接在嵌入式系統中進行數據處理圖像數據，當達到告警或發現異常信息時，以各種光聲來通知測試人員，及時發現問題；或者通過無線模塊通知后臺或者總部。現有技術由于不能自動定位距離，因此需要人注意測試儀是否到達基準樁附近，手動開啟拍照。與現有技術相比，本發明信息數據傳輸及時且精確。
[0022]以上，僅為本發明的較佳實施例，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求所界定的保護范圍為準。
【權利要求】
1.一種鐵軌偏移量自動測量方法，其特征在于，包括步驟: 光耦測距輪實時獲取距離基準樁的距離； 當所述光耦測距輪測量到達基準樁的距離為預定距離時，開啟CCD圖像傳感器進行拍昭.將所述CCD圖像傳感器拍攝的若干張圖片通過有線或/和無線的方式輸出至圖像識別中心； 所述圖像識別中心對所述圖片進行識別和分析，并將所述分析結果和預定的告警上、下閾值進行比較， 若所述分析結果超出了所述上、下閾值，則將所述比較結果實時顯示在顯示屏上，或/和通過無線設備通信傳輸至總部； 若所述分析結果在所述上、下閾值之間，則不做任何處理。
2.根據權利要求1所述的鐵軌偏移量自動測量方法，其特征在于，還包括對光耦測距輪的測量距離的校正，所述校正方法包括積累若干次GPS樣本，對每個樣本誤差進行計算，求得光耦測距輪的測量誤差。
3.根據權利要求1所述的鐵軌偏移量自動測量方法，其特征在于，所述無線傳輸方式至少包括zigbee、藍牙、wif1、2/3G中一種或幾種。
4.一種鐵軌偏移量自動測量裝置，其特征在于，包括: 光耦測距輪，用于實時獲取距離基準樁的距離； 拍照控制模塊，用于當所述光耦測距輪測量到達基準樁的距離為預定距離時，開啟CXD圖像傳感器進行拍照； 圖像處理模塊，用于將所述CCD圖像傳感器拍攝的若干張圖片通過有線或/和無線的方式輸出至圖像識別中心； 結果輸出模塊，用于所述圖像識別中心對所述圖片進行識別和分析，并將所述分析結果和預定的告警上、下閾值進行比較， 若所述分析結果超出了所述上、下閾值，則將所述比較結果實時顯示在顯示屏上，或/和通過無線設備通信傳輸至總部； 若所述分析結果在所述上、下閾值之間，則不做任何處理。
5.根據權利要求1所述的鐵軌偏移量自動測量裝置，其特征在于，還包括誤差校正模塊，用于對光耦測距輪的測量距離的校正，所述校正方法包括積累若干次GPS樣本，對每個樣本誤差進行計算，求得光耦測距輪的測量誤差。
【文檔編號】G01B11/02GK103528532SQ201310532535
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年11月1日 優先權日:2013年11月1日
【發明者】卿偉龍 申請人:深圳市明致物聯技術有限公司