技术领域
[0001] 本
发明涉及跨座式轨道工程技术及
图像识别领域，尤其是一种跨座式单轨检测车定位方法及装置。
背景技术
[0002] 跨座式单轨交通系统中的轨道梁或
道岔考虑到在
温度变化或
基础沉降时产生的伸缩
变形，因此在其两端设伸缩缝。伸缩缝间通过设置接缝板，使得轨道线路保持平顺性。
[0003] 目前跨座式单轨检测设备的定位方式是基于传统的光电
编码器的原理进行定位的，此种是方法是把
传感器安装在轮轴的
轴头上并随着轮轴的转动而进行同轴转动，理论上
车轮每转动一圈光电编码器就会输出定量的脉冲，我们结合车轮的周长及脉冲数通过累积及分解即可输出里程信息。而单轨所用的车轮是
橡胶轮胎，在运动过程中，车轮的直径随车体的载重量及车体的运动状态一直在发生变化，因此现有检测设备的定位误差非常大。由于单轨与地
铁、国铁有很大的不同，传统的定位补偿方式在单轨上完全不适用。
发明内容
[0004] 本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种跨座式单轨检测车定位方法及装置。通过接缝图像信息采集单元采集接缝板相关信息，识别得到跨座式单轨轨道接缝板的接缝结果，同时识别到接缝板对应的公里信息；通过已经标定好的公里标信息对检测车检测显示的公里信息进行修正。
[0005] 本发明采用的技术方案如下：
[0006] 一种跨座式单轨检测车定位方法包括：速度里程信息采集单元采集检测车速度及里程信息；同时，接缝图像信息采集单元采集激光
信号，获得包括接缝板结合特征的跨座式单轨轨道梁图像；并根据所述跨座式单轨轨道梁图像，识别出跨座式单轨轨道接缝板以及该轨道接缝板对应的里程信息；所述识别得到跨座式单轨轨道接缝板具体过程是：根据投影或者
霍夫变换判断出接缝板；定位单元根据轨道接缝板结合所述轨道接缝板对应的里程信息计算出检测车定位信息；具体地，定位单元根据PC梁
数据库中公里标信息，结合所述轨道接缝板对应的里程信息，补偿公里标信息；所述补偿公里标信息的过程是：当轨道接缝板对应的里程信息在第n个公里标和第n-1个公里标且更加接近第n个公里标时，则此接缝板对应的里程信息用第n个公里标数据代替；当轨道接缝板对应的里程信息在第n个公里标和第n-1个公里标且接近第n-1个公里标时，则此接缝板对应的里程信息用第n-1个公里标数据代替。
[0007] 优选的，所述接缝图像信息采集单元采集长度值X大于接缝板接缝宽度P，获得包括接缝结合特征的跨座式单轨轨道梁图像；激
光信号投射路径与检测车车行方向一致；激光信号投射在除接缝板间隙区域的
位置。
[0008] 优选的，所述接缝图像信息采集单元包括相机以及
激光器；相机采集长度值X大于接缝板接缝宽度P，获得包括接缝结合特征的跨座式单轨轨道梁图像；其中所述激光信号是激光器投射激光产生，激光投射路径与检测车车行方向一致。
[0009] 优选的，所述接缝图像信息采集单元、定位单元位于检测车底部的轮轴上；速度里程信息采集单元位于检测车车轮上。
[0010] 一种跨座式单轨检测车定位装置包括：速度里程信息采集单元，用于采集检测车速度及里程信息；同时，接缝图像信息采集单元，用于采集激光信号，获得包括接缝板结合特征的跨座式单轨轨道梁图像；并根据所述跨座式单轨轨道梁图像，识别出跨座式单轨轨道接缝板以及该轨道接缝板对应的里程信息；所述识别得到跨座式单轨轨道接缝板具体过程是：根据投影或者霍夫变换判断出接缝板；定位单元根据轨道接缝板结合所述轨道接缝板对应的里程信息计算出检测车定位信息；具体地，定位单元根据PC梁数据库，结合所述轨道接缝板对应的里程信息，补偿公里标信息；所述补偿公里标信息的过程是：当轨道接缝板对应的里程信息在第n个公里标和第n-1个公里标且更加接近第n个公里标时，则此接缝板对应的里程信息用第n个公里标数据代替；当轨道接缝板对应的里程信息在第n个公里标和第n-1个公里标且接近第n-1个公里标时，则此接缝板对应的里程信息用第n-1个公里标数据代替。。
[0011] 综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
[0012] 通过接缝图像信息采集单元采集接缝板相关信息，最终通过接缝板图像识别
算法，识别得到跨座式单轨轨道接缝板的接缝结果以及接缝板对应的公里信息。这种识别接缝板接缝结果能高效快速的识别接缝信息。并且首创性的将图像识别应用于跨座式单轨接缝板识别领域。
[0013] 在上述接缝板接缝识别结果基础上，结合检测车速度及里程信息，为跨座式单轨位置定位提供精准的参数信息，精确修订公里标数据。
附图说明
[0014] 本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
[0015] 图1是带有两套(每套接缝板有两个接缝板对接形成)接缝板的接缝板跨座式单轨轨道示意图。
[0016] 图2是跨座式单轨轨道中相邻两个接缝板现场效果图像识别结果的示意图。
[0018] 图4是本发明补偿原理图。
[0019] 附图标记：
[0020] 1-跨座式轨道 2-接缝板 3-接缝板间隙区域[0021] 11-接缝图像信息采集单元 12-速度里程信息采集单元
[0022] 13-定位单元 14-检测车定位信息
具体实施方式
[0023] 本
说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0024] 本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
[0025] 本发明相关说明：
[0026] 1、接缝板指的是指节型的接缝板。
[0027] 2、所述速度里程信息采集单元是光电编码器以及信息处理板卡。
[0028] 3、定位单元指的是能进行
数据处理以及算法处理的处理器例如：arm处理器、51处理器等。
[0029] 4、相邻两个跨座式单轨轨道梁之间是通过四个接缝板连接的；其中每两个接缝板指接，形成一对接缝板；两对接缝板平行铺设在跨座式单轨轨道上)。
[0030] 工作原理：如图1、2可知，跨座式单轨相邻接缝板结合时，两对接缝板中任意一对接缝板指接的结合处都有缝隙P。故通过采集两对接缝板中任意一对接缝板指接的结合处都会采集到带有该接缝板接缝特征信息的图像，进行分析可识别出该接缝板接缝P；结合该接缝板缝隙的速度里程等信息，根据PC梁数据库中支柱号与公里标的关系，就可定位检测车定位，对不准确的公里标信息进行修订；
[0031] 其中，公里标计算过程是：设定初始杆号的公里标，然后依次加上公里标对应的跨距来计算的出公里标；比如第1支柱号的对应的第1个公里标＝初始杆号的公里标+第0个支柱号与第1个支柱号之间的跨距。第2支柱号的对应第2个公里标＝第2个公里标+第1个支柱号与第2个支柱号之间的跨距，……，第n个支柱号的对应的第n个公里标＝第n-1个公里标+第n-1个支柱号与第n个支柱号之间的跨距。
[0032] 公里标修订过程是：当轨道接缝板对应的里程信息在第n个公里标和第n-1个公里标且更加接近第n个公里标时，则此接缝板对应的里程信息用第n个公里标数据代替；当轨道接缝板对应的里程信息在第n个公里标和第n-1个公里标且接近第n-1个公里标时，则此接缝板对应的里程信息用第n-1个公里标数据代替。
[0033]
实施例一：本发明包括：速度里程信息采集单元、接缝图像信息采集单元以及定位单元；
[0034] 其中，速度里程信息采集单元，用于采集检测车速度及里程信息；
[0035] 同时，接缝图像信息采集单元，用于采集激光信号，获得包括接缝板结合特征的跨座式单轨轨道梁图像(获得包括接缝板结合特征的跨座式单轨轨道梁图像如图2所述(图2图中黑色线条是激光扫描后进行图像识别，再经过反色处理得到线条，图2中方框代表图像边缘)，其中黑色线条弯曲部分是因为有接缝板存在，所以激光扫射的直线被折射，呈现为弯曲。没有接缝板的位置，激光扫描的直线还是直线)；并根据所述跨座式单轨轨道梁图像，识别出跨座式单轨轨道接缝板以及该轨道接缝板对应的里程信息；定位单元根据轨道接缝板结合所述轨道接缝板对应的里程信息计算出检测车定位信息。
[0036] 更具体的，接缝
图像采集单元包括激光器以及相机；激光器发光面距离跨座式单轨轨面距离为420mm激光发散
角为30°(获得50°)时，与轨面交线长度为225mm。可以保证激光线一定会投射在两个指接的接缝板结合处，并且识别出道接缝板指节特征图像。激光线与车行方向一致。相机采集长度值X大于接缝板接缝宽度P，获得包括接缝结合特征的跨座式单轨轨道梁图像；其中所述激光信号是激光器投射激光产生，激光投射路径与检测车车行方向一致；激光信号投射在除接缝板间隙区域的位置(接缝板间隙区域指的是图1中3所标记的区域；具体指的是两对接缝板之间的位置，其中每两个接缝板指接，形成一对接缝板；两个接缝板平行铺设在跨座式单轨轨道上)；
[0037] 例如1)：激光信号投射在每一对接缝板中间位置，识别出接缝板接缝。
[0038] 更具体的，速度里程信息采集单元位于检测车车轮上。
[0039] 更具体的，速度里程信息采集单元得到检测车运行的速度信息和里程信息，包括光电编码器、
信号处理板卡等，光电编码器安装在轮轴的轴头上并随着轮轴的转动而进行同轴转动，理论上车轮每转动一圈光电编码器就会输出定量的脉冲，光电编码器输出定量的脉冲，结合车轮的周长及脉冲数通过累积及分解即可定位车轮。
[0040] PC梁数据库列表举例：
[0041]
[0042] 表中TL1-01-Z1到TL1-01-Z7代表TL1-01梁上的绝缘子号(杆号)；
[0043] 表中TL1-02-Z1到TL1-02-Z8代表TL1-02梁上的绝缘子号(杆号)；
[0044] 以及TL1-03-Z1代表TL1-02梁上的绝缘子号(杆号)；
[0045] 表1-1中的黑色位置就是指节位置(即图像特征点)；
[0046] 表中序号1的支柱号TL1-01-Z1代表第1支柱号，对应跨距值指的是起始点与第1个支柱号之间的跨距值；
[0047] 类似的，序号2的支柱号TL1-01-Z2代表第2支柱号，对应跨距值指的是第1个支柱号与第2个支柱号之间的跨距值；
[0048] 类似的，序号3的支柱号TL1-01-Z3代表第3支柱号，对应跨距值指的是第2个支柱号与第3个支柱号之间的跨距值；
[0049] ……
[0050] 类似的，序号7的支柱号TL1-01-Z7代表第7支柱号，对应跨距值指的是第6个支柱号与第7个支柱号之间的跨距值；
[0051] 类似的，序号8的支柱号TL1-02-Z1代表第8支柱号，对应跨距值指的是第7个支柱号与第8个支柱号之间的跨距值；
[0052] 类似的，序号9的支柱号TL1-02-Z2代表第9支柱号，对应跨距值指的是第8个支柱号与第9个支柱号之间的跨距值；
[0053] ……
[0054] 类似的，序号15的支柱号TL1-02-Z8代表第15支柱号，对应跨距值指的是第14个支柱号与第15个支柱号之间的跨距值；
[0055] 类似的，序号16的支柱号TL1-03-Z1代表第16支柱号，对应跨距值指的是第15个支柱号与第16个支柱号之间的跨距值；
[0056] ……；
[0057] 其中，第7支柱号与第8支柱号之间存在一个接缝板；
[0058] 第15支柱号与第16支柱号之间存在一个接缝板。
[0059] 更具体的，所述识别得到跨座式单轨轨道接缝板具体过程是：根据投影或者霍夫变换判断出接缝板。例如1)投影中若像地面垂直投影：则在没有接缝板时，垂直向地面投射时，有接缝板的图像中，接缝的折线处，黑白点数量与直线的黑白点数量不一样；例如2)投影中若从平行于地面向垂直于地面的
侧壁投影时，带有接缝板的图像投影结果就是一条直线；不带有接缝板的图像投影结果就是一个点；例如3)霍夫变换方法：带有接缝板的图像投影结果是多条直线；而不带有接缝板的图像投影结果是只有一条直线。
[0060] 实施例二：在实施例一基础上，还包括定位单元根据PC梁数据库中公里标信息，结合所述轨道接缝板对应的里程信息，补偿公里标信息；即当轨道接缝板对应的里程信息在第n个公里标和第n-1个公里标且更加接近第n个公里标时，则
修改第n个公里标数据为接缝板对应的里程信息；当轨道接缝板对应的里程信息在第n个公里标和第n-1个公里标且接近第n-1个公里标时，则修改第n-1个公里标数为接缝板对应的里程信息。
[0061] 如图4所示，图中①标识指节特征信号；②原有定位信息加指节特征信号补偿后的信号；带斜线的凸出部分为因为定位误差，而导致的梁号跳变(实际未到达)，如果这样运行下去，后续的梁号将全部错号。加指节特征信号后，系统便可自动进行修正(带斜线的凸出部分后面虚线信号——指节信号)。图中③原有定位信息(未加补偿)这种信息一旦发生定位误差，将会出现累积，最终导致定位信息不可用，检测设备所输出
缺陷无法定位。
[0062] 本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
