一種軌道控制網動態(tài)捕獲裝置和方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于鐵路軌道檢測領域，涉及一種軌道控制網動態(tài)捕獲裝置和方法。
【背景技術】
[0002]軌道控制網(CP III)是高速鐵路建設過程中所布設的第三級測量控制網，是高速鐵路測量最基本的控制網。在高速鐵路建設過程中，CPIII控制網性能決定著線路的中線放樣、底座混凝土鋼模放樣方案，對軌道板調整和鋼軌精調具有重要作用；在線路建成后的保養(yǎng)維護過程中，CPIII是主要的控制基準。因此，軌道控制網與載體相對位置的動態(tài)高精度捕獲是實現(xiàn)軌道控制網自動監(jiān)測和線路絕對坐標動態(tài)檢測的基礎。捕獲裝置加裝于軌道檢測車內，車體左右兩側各一套。目前在軌道車上應用的軌道控制網高精度動態(tài)捕獲裝置包括:上下兩臺相機、一臺計算機、一套自動識別軟件。其缺點是:捕獲裝置受外界環(huán)境主要是光線強弱、白天黑夜等因素的影響，需要隨環(huán)境變化進行培訓學習，否則會降低軌道控制網的動態(tài)捕獲識別率。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術問題是:提供一種軌道控制網動態(tài)捕獲裝置和方法，不受外界環(huán)境影響，實現(xiàn)全天候CPIII動態(tài)捕獲。
[0004]本發(fā)明的技術方案是:
[0005]一種軌道控制網動態(tài)捕獲裝置，包括一臺計算機和豎直方向分布的上下兩臺相機，其特征為:所述動態(tài)捕獲裝置還包括輔助調試標定移動架、共面調節(jié)板、濾光片和上下兩個激光器；所述輔助調試標定移動架為工字型結構件；所述共面調節(jié)板為矩形平板，其上豎直分布若干個反光點，共面調節(jié)板豎直掛在輔助調試標定移動架上；所述激光器的光束為垂直于車體前進方向的呈一定角度的扇面；所述激光器與相機一一對應，每個激光器位于其對應的相機正下方，每個激光器與對應的相機安裝于同一平臺上；所述濾光片加裝于相機鏡頭前，只允許所述激光器所發(fā)光束對應波長的光線通過；所述相機和激光器的空間角度可調。
[0006]一種應用上述動態(tài)捕獲裝置的軌道控制網動態(tài)捕獲方法，其特征為所述方法包括以下步驟:
[0007]步驟一，調整激光器的俯仰角度，保證激光束照射視場滿足軌道控制網目標上下變化范圍；
[0008]步驟二，向相機所在位置的方向移動輔助調試標定移動架，使共面調節(jié)板最底端的反光點在相機中清晰成像；
[0009]步驟三，向相機所在位置的方向繼續(xù)移動輔助調試標定移動架，使共面調節(jié)板最頂端的反光點在相機中清晰成像；
[0010]步驟四，打開激光器和鏡頭前加裝濾光片的相機，調節(jié)相機的曝光時間和光圈；
[0011]步驟五，在線路上進行若干次跑車，以此建立軌道控制網樁圖像庫。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明中的軌道控制網動態(tài)捕獲裝置增加了輔助調試標定移動架、共面調節(jié)板、濾光片和上下兩個激光器，本發(fā)明中的軌道控制網動態(tài)捕獲方法應用該動態(tài)捕獲裝置，通過調整使得激光器和相機共面，利用只通過激光器線光束的濾光片讓相機僅在該光線下成像，調節(jié)光圈和曝光時間使得圖像達到最佳識別效果，最終實現(xiàn)軌道控制網全天候動態(tài)捕獲，為實現(xiàn)軌道控制網自動監(jiān)測和線路絕對坐標動態(tài)檢測奠定了基礎。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明中軌道控制網動態(tài)捕獲裝置中輔助調試標定移動架和共面調節(jié)板的一種【具體實施方式】的結構示意圖；
[0014]其中，1-輔助調試標定移動架、2-共面調節(jié)板、3-反光點。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做進一步說明。
[0016]參見圖1，其為本發(fā)明中軌道控制網動態(tài)捕獲裝置中輔助調試標定移動架和共面調節(jié)板的一種【具體實施方式】的結構示意圖。在本實施方式中，設置三個LED燈為反光點3，選取濾光片為紅外濾光片。
[0017]一種應用上述動態(tài)捕獲裝置的軌道控制網動態(tài)捕獲方法具體實施步驟如下:
[0018]( I)在“輔助調試標定移動架”面板上的上端(CP III目標的最高位置)和下端(CP III目標的最低位置)分別粘貼一條橫向反光條(長200mm，寬20mm)。通過遠處和近處的2個“輔助調試標定移動架” 1，觀察每臺相機的拍攝的2個位置的“輔助調試標定移動架” I上的共面調節(jié)板上2的圖像(2條反光膜的圖像)調整激光器的俯仰角度，保證激光束照射視場滿足CP III目標上下變化范圍；
[0019](2)移動“輔助調試標定移動架” 1，使共面調節(jié)板2最底端的反光點LED燈成像，保證相機在最遠處成聞売度清晰像；
[0020](3)移動“輔助調試標定移動架” 1，使共面調節(jié)板2最頂端的反光點LED燈成像，保證相機在最近處成聞売度清晰像；
[0021](4)在相機鏡頭前加裝紅外濾光片，打開激光器，調節(jié)曝光時間和光圈數(shù)，實際中，由于CPIII目標前后范圍變化大，為了在CPIII目標變化范圍內成像清晰，光圈數(shù)可能需要調整到較大的數(shù)值，但這樣會造成圖像亮度低，而調節(jié)曝光時間又可提升亮度，但同時也使清晰度降低，所以應綜合考慮圖像的清晰度、亮度，取其中間狀態(tài)，達到圖像基本清晰，亮度又能滿足圖像自動識別；
[0022](5)將以上狀態(tài)固化，在線路上進行一次跑車建立CP III樁圖像庫。
【主權項】
1.一種軌道控制網動態(tài)捕獲裝置，包括一臺計算機和豎直方向分布的上下兩臺相機，其特征為:所述動態(tài)捕獲裝置還包括輔助調試標定移動架、共面調節(jié)板、濾光片和上下兩個激光器；所述輔助調試標定移動架為工字型結構件；所述共面調節(jié)板為矩形平板，其上豎直分布若干個反光點，共面調節(jié)板豎直掛在輔助調試標定移動架上；所述激光器的光束為垂直于車體前進方向的呈一定角度的扇面；所述激光器與相機一一對應，每個激光器位于其對應的相機正下方，每個激光器與對應的相機安裝于同一平臺上；所述濾光片加裝于相機鏡頭前，只允許所述激光器所發(fā)光束對應波長的光線通過；所述相機和激光器的空間角度可調。
2.一種應用權利要求1所述動態(tài)捕獲裝置的軌道控制網動態(tài)捕獲方法，其特征為所述方法包括以下步驟: 步驟一，調整激光器的俯仰角度，保證激光束照射視場滿足軌道控制網目標上下變化范圍； 步驟二，向相機所在位置的方向移動輔助調試標定移動架，使共面調節(jié)板最底端的反光點在相機中清晰成像； 步驟三，向相機所在位置的方向繼續(xù)移動輔助調試標定移動架，使共面調節(jié)板最頂端的反光點在相機中清晰成像； 步驟四，打開激光器和鏡頭前加裝濾光片的相機，調節(jié)相機的曝光時間和光圈； 步驟五，在線路上進行若干次跑車，以此建立軌道控制網樁圖像庫。
【專利摘要】本發(fā)明屬于鐵路軌道檢測領域，涉及一種軌道控制網動態(tài)捕獲裝置和方法。一種軌道控制網動態(tài)捕獲裝置，包括一臺計算機、豎直方向分布的上下兩臺相機，輔助調試標定移動架、共面調節(jié)板、濾光片和上下兩個激光器。本發(fā)明中的軌道控制網動態(tài)捕獲方法應用該動態(tài)捕獲裝置，通過調整使得激光器和相機共面，利用只通過激光器線光束的濾光片讓相機僅在該光線下成像，調節(jié)光圈和曝光時間使得圖像達到最佳識別效果，最終實現(xiàn)軌道控制網全天候動態(tài)捕獲，為實現(xiàn)軌道控制網自動監(jiān)測和線路絕對坐標動態(tài)檢測奠定了基礎。
【IPC分類】G01B11-03, H04N5-225, G01B11-00
【公開號】CN104717405
【申請?zhí)枴緾N201310676616
【發(fā)明人】黎杰, 閆海峰, 田永剛, 宋宏勛, 韓毅, 范利, 焦飛
【申請人】中國航空工業(yè)第六一八研究所
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2013年12月11日