一种基于双目线阵ccd摄像头的便携式接触网几何参数检测方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于双目线阵CCD摄像头的便携式接触网几何参数检测方法及系统，该方法的步骤为：(1)将两个成像装置布置于两根轨道上，线光源布置于两个成像装置之间的中心处；(2)朝向接触线发射线状照明光，所产生的反射光分别进入到两个成像装置内进行成像；(3)计算接触网几何参数。该系统用来实施上述方法。本发明具有结构简单、操作简便、携带方便、可全天候工作等优点。
【专利说明】-种基于双目线阵CCD摄像头的便携式接触网几何参数检 测方法及系统
【技术领域】
[0001] 本发明主要涉及到铁路接触网检测系统，特指一种基于双目线阵C⑶摄像头的便 携式接触网几何参数检测方法及系统。
【背景技术】
[0002]目前，在对铁路接触网进行检测时，接触线导高、拉出值、侧面限界等常规几何参 数的测量多采用人工定点方式测量。这种人工定点测量的方式，普遍存在测量值不连续、测 量效率低等缺点。因此，面对电气化铁路安全要求越来越高的今天，传统的人工定点检测技 术检测误差较大，检测波形不连续，效率低，而基于激光雷达的非接触式检测技术由于其核 心传感器采用国外进口元器件，系统整体造价昂贵；因此亟需快速、连续、节能、性价比高的 接触网几何参数检测系统。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一 种结构简单、操作简便、携带方便、可全天候工作的基于双目线阵CCD摄像头的便携式接触 网几何参数检测方法及系统。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
[0005]-种基于双目线阵(XD摄像头的便携式接触网几何参数检测方法，步骤为：
[0006] (1)将两个成像装置布置于两根轨道上，用来产生照明光的线光源布置于两个成 像装置之间的中心处；
[0007] (2)朝向接触线发射照明光线，所产生的反射光分别进入到两个成像装置内进行 成像；
[0008] (3)通过下列公式得到对应的接触网几何参数：
【权利要求】
1. 一种基于双目线阵CCD摄像头的便携式接触网几何参数检测方法，其特征在于，步 骤为： (1) 将两个成像装置布置于两根轨道（11)上，用来产生照明光的线光源（3)布置于两 个成像装置之间的中心处； (2) 朝向接触线（19)发射线状照明光，所产生的反射光（16)分别进入到两个成像装置 内进行成像； (3) 通过下列公式得到对应的接触网几何参数：
其中，H为导高、a为拉出值，两个成像装置中心之间的距离为S，hO为轨平面（8)到成 像平面的高度，接触线（19)对线光源的反射光（16)在两个成像装置上成像，经过坐标转换 之后与成像平面的夹角分别9 1、9 2。
2. -种基于双目线阵CCD摄像头的便携式接触网几何参数检测系统，其特征在于，包 括便携式小车及安装于便携式小车上的两个摄像头（1)、CCD摄像头信息采集处理嵌入式 系统、线光源（3)，所述线光源（3)安装于两个摄像头（1)的正中间，所述线光源（3)发出的 照明光被所测接触线（19)反射回来之后进入摄像头（1)并在线阵CCD中成像。
3. 根据权利要求2所述的基于双目线阵CCD摄像头的便携式接触网几何参数检测系 统，其特征在于，所述摄像头（1)的线阵列CCD上方安放滤光镜（17)。
4. 根据权利要求3所述的基于双目线阵CCD摄像头的便携式接触网几何参数检测系 统，其特征在于，在所述滤光镜（17)和线阵列CCD之间安装柱面镜（18)。
5. 根据权利要求4所述的基于双目线阵CCD摄像头的便携式接触网几何参数检测系 统，其特征在于，所述柱面镜（18)的母线与线阵列CCD垂直，所述柱面镜（18)的平面一侧 平行摄像头安装平面（2)，所述柱面镜（18)的凸面朝向接触网方向。
6. 根据权利要求2?5中任意一项所述的基于双目线阵CCD摄像头的便携式接触网几 何参数检测系统，其特征在于，所述便携式小车包括底盘（9)，所述底盘（9)上设有平行于 轨平面（8)的摄像头安装平面（2)。
7. 根据权利要求6所述的基于双目线阵CCD摄像头的便携式接触网几何参数检测系 统，其特征在于，所述底盘（9)的车轮（6)位于轨道（11)的上方并可沿轨道（11)行走，所 述底盘（9)上还设有辅助轮（13)，所述辅助轮（13)用来与轨道（11)的内侧面配合，并通过 弹簧（12)使车体靠近轨道（11)。
8. 根据权利要求7所述的基于双目线阵CCD摄像头的便携式接触网几何参数检测系 统，其特征在于，所述车轮（6)处设有测速编码器（7)，用来检测车轮￠)的实时速度。
9. 根据权利要求2?5中任意一项所述的基于双目线阵CCD摄像头的便携式接触网几 何参数检测系统，其特征在于，所述CCD摄像头信息采集处理嵌入式系统包括： 基于FPGA的C⑶驱动模块，当反射光（16)经过光学系统成像于CXD光敏单元上，CXD 驱动电路以一定频率的脉冲驱动CCD输出反映物体位移信息的信号； 信号放大采样模块，用来将CCD输出的脉冲调制信号经过放大以后，再用采样电路对 连续的视频信号在时间上进行间隔采样，把CCD视频信号变成离散的模拟信号； 高速A/D转换和高速缓存模块，经过信号放大采样模块采样后的模拟信号经过高速A/ D转换以后变成数字的数值再经过高速缓存后交由微控制器进行处理。
10.根据权利要求2?5中任意一项所述的基于双目线阵C⑶摄像头的便携式接触网 几何参数检测系统，其特征在于，所述便携式小车上设有工控PC机的触摸屏显示器（4)。
【文档编号】G01B11/00GK104330031SQ201410687499
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年11月25日 优先权日:2014年11月25日
【发明者】徐成, 肖雄仁, 黄立平, 李涛, 甘祥, 李 杰, 王伟, 高楠 申请人:湖南大学