CN115082398A - 一种铁路轨道形变检测方法、系统以及可读存储介质 - Google Patents

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CN115082398A CN202210689486.9A CN202210689486A CN115082398A CN 115082398 A CN115082398 A CN 115082398A CN 202210689486 A CN202210689486 A CN 202210689486A CN 115082398 A CN115082398 A CN 115082398A
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Abstract

本申请涉及一种铁路轨道形变检测方法、系统以及可读存储介质，涉及铁路检测技术领域，其包括采集待测轨道的图像，以获取待测轨道图像数据；采集待测轨道前一段参考轨道的图像，以获取参考轨道图像数据；比对所述待测轨道图像数据和参考轨道图像数据；若所述待测轨道图像数据和参考轨道图像数据不同，采集并比对待测轨道两根铁轨之间相对位置的测量距离数据和参考轨道两根铁轨直接相对位置的参考距离数据，若测量距离数据与参考距离数据不同，则待测铁路轨道发生形变。本申请具有提高铁路轨道形变检测的准确性的效果。

Description

一种铁路轨道形变检测方法、系统以及可读存储介质
技术领域
本申请涉及铁路检测技术领域，尤其是涉及一种铁路轨道形变检测方法、系统以及可读存储介质。
背景技术
铁路轨道，简称路轨、铁轨、轨道等。轨道通常由两条平行的钢轨组成。钢轨固定放在轨枕上，轨枕之下为路碴。随着铁路交通的发展，铁轨的使用频次也在增加，车辆在轨道上行驶过程中，经过长时间使用后以及受到环境因素的影响，比如地震或者地质灾害，轨道可能会出现变形的问题，为了保证车辆的正常行驶，需要按时对轨道进行检测。
相关技术中，对轨道形变进行检测的装置，一般是通过人工使用红外测距仪等设备对两条轨道上相对点的位置进行测距，以确定轨道是否产生形变，或是通过在小车的底部设置红外测距仪，工作人员推动小车对两条轨道上相对的点之间的间距进行测距，检测轨道上对应的位置处是否产生形变。
针对上述中的相关技术，发明人认为：在对轨道进行检测时，对两条轨道上相对的两个点的位置之间的距离进行检测，轨道产生形变的情况下，可能会存在有两条轨道上相对的位置处出现相同的形变的情况，并且可能存在两条轨道上部分发生弯曲的情况，但是两条轨道之间相对位置并未发生形变，因此仅仅通过检测两条轨道上相对的两个点的位置之间的距离来确定铁路轨道是否有形变，导致检测的结果容易出现误差和遗漏，存在改进之处。
发明内容
为了提高铁路轨道形变检测的准确性，本申请提供一种铁路轨道形变检测方法、系统以及可读存储介质。
第一方面，本申请提供的一种铁路轨道形变检测方法采用如下的技术方案：
一种铁路轨道形变检测方法，包括如下步骤：
采集待测轨道的图像，以获取待测轨道图像数据；
采集待测轨道前一段参考轨道的图像，以获取参考轨道图像数据；
比对所述待测轨道图像数据和参考轨道图像数据；
若所述待测轨道图像数据和参考轨道图像数据不同，采集并比对待测轨道两根铁轨之间相对位置的测量距离数据和参考轨道两根铁轨直接相对位置的参考距离数据，若测量距离数据与参考距离数据不同，则待测铁路轨道发生形变。
通过采用上述技术方案：在对待测轨道进行形变的检测前，先获取待测轨道和参考轨道的图像数据，并对图像数据进行比对，先判断待测轨道是否存在大规模的形变，若待测轨道的形变较小时，再通过判断待测轨道两根铁轨之间相对位置的测量距离数据和参考轨道两根铁轨直接相对位置的参考距离数据是否相同，若相同则待测轨道未发生形变，若不相同，只需找出不同之处即可判断待测轨道发生形变的具体位置，提高了对待测轨道形变检测的精确性。
优选的，所述的采集待测轨道的图像，以获取待测轨道图像数据的步骤，包括：
采集待测轨道的轨道图像；
对所述轨道图像进行坐标化处理，以获取待测轨道的铁轨的坐标位置；
基于待测轨道的铁轨的坐标位置计算待测轨道的轨道弯曲率。
通过采用上述技术方案，由于轨道发生形变的位置可变，当轨道在弯曲处发生形变时，需要了解整个轨道的弯曲轨迹，将待测轨道图像进行坐标化的处理，可以对待测轨道各个位置的坐标位置进行划分，并可以了解待测轨道的轨道弯曲率。
优选的，所述的采集待测轨道前一段参考轨道的图像，以获取参考轨道图像数据的步骤，包括：
获取待测轨道前一段的参考轨道的图像；
对获取到的图像进行坐标化处理，以获取参考轨道的铁轨的坐标位置；
基于参考轨道的铁轨的坐标位置计算参考轨道的轨道弯曲率。
优选的，所述的比对所述待测轨道图像数据和参考轨道图像数据步骤，包括：
获取所述待测轨道图像数据中的待测轨道的轨道弯曲率；
获取所述参考轨道图像数据中的参考轨道的轨道弯曲率；
基于比对算法比对所述待测轨道的轨道弯曲率和参考轨道的轨道弯曲率，以比较所述待测轨道的轨道弯曲率和参考轨道的轨道弯曲率是否相同。
优选的，所述的采集并比对待测轨道两根铁轨之间相对位置的测量距离数据和参考轨道两根铁轨之间相对位置的参考距离数据的步骤，包括：
基于检测小车采集待测轨道两根铁轨之间相对位置的测量距离数据；
基于检测小车采集参考轨道两根铁轨之间相对位置的参考测量距离数据；
将所述测量距离数据与参考测量距离数据进行比对，以比较测量距离数据和参考测量距离数据是否相同。
通过采用上述技术方案，便于对待测轨道上发生形变的位置进行确定。
优选的，所述的检测小车滑移设置在待测轨道和参考轨道上，所述的检测小车上设置有红外测距传感器，所述红外测距传感器用于采集待测轨道和参考轨道上相对位置之间的距离。
通过采用上述技术方案，将检测小车滑移设置在待测轨道和参考轨道上，并在检测小车上设置红外测距传感器，提高了工作人员检测的便捷性和对待测轨道和参考轨道上相对位置之间的距离测量的准确性。
第二方面，本申请提供的一种铁路轨道形变检测系统采用如下技术方案：
一种铁路轨道形变检测系统，包括：
图像采集模块，用于采集待测轨道和参考轨道的图像数据；
图像处理模块，用于对采集到的待测轨道和参考轨道的图像数据进行坐标化处理，以获得并比较待测轨道的轨道弯曲率和参考轨道的轨道弯曲率；
轨道间距检测模块，包括检测小车和设置在检测小车上的传感器，用于检测待测轨道和参考轨道两根铁轨相对位置之间的距离通过采用上述技术方案，。
第三方面，本申请提供的一种计算机可读存储介质采用如下技术方案：
一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如上述的铁路轨道形变检测方法。综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.在对待测轨道进行形变的检测前，先获取待测轨道和参考轨道的图像数据，并对图像数据进行比对，先判断待测轨道是否存在大规模的形变，若待测轨道的形变较小时，再通过判断待测轨道两根铁轨之间相对位置的测量距离数据和参考轨道两根铁轨直接相对位置的参考距离数据是否相同，若相同则待测轨道未发生形变，若不相同，只需找出不同之处即可判断待测轨道发生形变的具体位置，提高了对待测轨道形变检测的精确性。
2.由于轨道发生形变的位置可变，当轨道在弯曲处发生形变时，需要了解整个轨道的弯曲轨迹，将待测轨道图像进行坐标化的处理，可以对待测轨道各个位置的坐标位置进行划分，并可以了解待测轨道的轨道弯曲率。
附图说明
图1为本申请实施例1铁路轨道形变检测方法的步骤流程图；
图2为申请本实施例1主要体现步骤S1子步骤的步骤流程图；
图3为申请本实施例1主要体现步骤S2子步骤的步骤流程图；
图4为申请本实施例1主要体现步骤S3子步骤的步骤流程图；
图5为申请本实施例1主要体现步骤S4子步骤的步骤流程图；
图6为本申请实施例2铁路轨道形变检测系统的示意图。
附图标记：1、图像采集模块；2、图像处理模块；3、轨道间距检测模块。
具体实施方式
以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种铁路轨道形变检测方法、系统以及可读存储介质。在描述上述方法步骤之前，相关技术人员应当认识到的是：
下述步骤可以选择性地执行；下述步骤不限于本文规定的具体顺序；下述步骤可以按不同的顺序执行；下述步骤可以同时进行。
参照图1，一种铁路轨道形变检测方法，包括以下步骤：
S1.采集待测轨道的图像，以获取待测轨道图像数据。具体的，步骤S1包括以下子步骤：
S101.采集待测轨道的轨道图像。其中采集待测轨道的图像可以采用摄像机实现，在进行对待测轨道形变检测前，通过摄像机拍摄待测轨道的图像。
S102.对轨道图像进行坐标化处理，以获取待测轨道的铁轨的坐标位置。上述技术方案的实现，可以将轨道图像输入至图像坐标系中，从而对待测轨道的各个位置进行坐标化，通过查询坐标即可找到对应的轨道位置。
S103.基于待测轨道的铁轨的坐标位置计算待测轨道的轨道弯曲率。应当指出的是，铁路轨道建设中，为了避开障碍物会将铁路轨道建成弯曲状，通过将待测轨道的各个位置坐标录入至计算机系统中，通过计算机系统自带的坐标计算模块即可计算出待测轨道的轨道弯曲率。
S2.采集待测轨道前一段参考轨道的图像，以获取参考轨道图像数据。具体的，参照图3，步骤S2包括以下子步骤：
S201. 获取待测轨道前一段的参考轨道的图像，
S202. 对获取到的图像进行坐标化处理，以获取参考轨道的铁轨的坐标位置。
S203. 基于参考轨道的铁轨的坐标位置计算参考轨道的轨道弯曲率。
具体的实现方式和步骤S1子步骤的流程大体相同，通过上述步骤可以获取参考轨道的轨道弯曲率。
S3.比对待测轨道图像数据和参考轨道图像数据。具体的，参照图4，步骤S3具体包括以下子步骤：
S301.获取待测轨道图像数据中的待测轨道的轨道弯曲率。
S302.获取参考轨道图像数据中的参考轨道的轨道弯曲率。
S303.基于比对算法比对待测轨道的轨道弯曲率和参考轨道的轨道弯曲率，以比较待测轨道的轨道弯曲率和参考轨道的轨道弯曲率是否相同。
S4.若待测轨道图像数据和参考轨道图像数据不同，采集并比对待测轨道两根铁轨之间相对位置的测量距离数据和参考轨道两根铁轨直接相对位置的参考距离数据，若测量距离数据与参考距离数据不同，则待测铁路轨道发生形变。
参照图5，步骤S4具体包括以下子步骤：
S401. 基于检测小车采集待测轨道两根铁轨之间相对位置的测量距离数据。
S402.基于检测小车采集参考轨道两根铁轨之间相对位置的参考测量距离数据。
S403.将测量距离数据与参考测量距离数据进行比对，以比较测量距离数据和参考测量距离数据是否相同。应当指出的是，检测小车滑移设置在待测轨道和参考轨道上，的检测小车上设置有红外测距传感器，红外测距传感器用于采集待测轨道和参考轨道上相对位置之间的距离。
本申请实施例1的实施原理为：在对待测轨道进行形变的检测前，先获取待测轨道和参考轨道的图像数据，并对图像数据进行比对，先判断待测轨道是否存在大规模的形变，若待测轨道的形变较小时，再通过判断待测轨道两根铁轨之间相对位置的测量距离数据和参考轨道两根铁轨直接相对位置的参考距离数据是否相同，若相同则待测轨道未发生形变，若不相同，只需找出不同之处即可判断待测轨道发生形变的具体位置，提高了对待测轨道形变检测的精确性。
实施例2
参照图6，一种铁路轨道形变检测系统，包括：
图像采集模块1，用于采集待测轨道和参考轨道的图像数据；
图像处理模块2，用于对采集到的待测轨道和参考轨道的图像数据进行坐标化处理，以获得并比较待测轨道的轨道弯曲率和参考轨道的轨道弯曲率；
轨道间距检测模块3，包括检测小车和设置在检测小车上的传感器，用于检测待测轨道和参考轨道两根铁轨相对位置之间的距离。
实施例3
一种计算机可读存储介质，包括存储有能够被处理器加载并执行如上的铁路轨道形变检测方法。通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台设备(可以是手机，计算机，服务器，被控终端，或者网络设备等)执行本申请每个实施例的方法。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种铁路轨道形变检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
采集待测轨道的图像，以获取待测轨道图像数据；
采集待测轨道前一段参考轨道的图像，以获取参考轨道图像数据；
比对所述待测轨道图像数据和参考轨道图像数据；
若所述待测轨道图像数据和参考轨道图像数据不同，采集并比对待测轨道两根铁轨之间相对位置的测量距离数据和参考轨道两根铁轨直接相对位置的参考距离数据，若测量距离数据与参考距离数据不同，则待测铁路轨道发生形变。
2.根据权利要求1所述的一种铁路轨道形变检测方法、系统以及可读存储介质，其特征在于：所述的采集待测轨道的图像，以获取待测轨道图像数据的步骤，包括：
采集待测轨道的轨道图像；
对所述轨道图像进行坐标化处理，以获取待测轨道的铁轨的坐标位置；
基于待测轨道的铁轨的坐标位置计算待测轨道的轨道弯曲率。
3.根据权利要求1所述的一种铁路轨道形变检测方法，其特征在于：所述的采集待测轨道前一段参考轨道的图像，以获取参考轨道图像数据的步骤，包括：
获取待测轨道前一段的参考轨道的图像；
对获取到的图像进行坐标化处理，以获取参考轨道的铁轨的坐标位置；
基于参考轨道的铁轨的坐标位置计算参考轨道的轨道弯曲率。
4.根据权利要求1所述的一种铁路轨道形变检测方法，其特征在于：所述的比对所述待测轨道图像数据和参考轨道图像数据步骤，包括：
获取所述待测轨道图像数据中的待测轨道的轨道弯曲率；
获取所述参考轨道图像数据中的参考轨道的轨道弯曲率；
基于比对算法比对所述待测轨道的轨道弯曲率和参考轨道的轨道弯曲率，以比较所述待测轨道的轨道弯曲率和参考轨道的轨道弯曲率是否相同。
5.根据权利要求4所述的一种铁路轨道形变检测方法、系统以及可读存储介质，其特征在于：所述的采集并比对待测轨道两根铁轨之间相对位置的测量距离数据和参考轨道两根铁轨之间相对位置的参考距离数据的步骤，包括：
基于检测小车采集待测轨道两根铁轨之间相对位置的测量距离数据；
基于检测小车采集参考轨道两根铁轨之间相对位置的参考测量距离数据；
将所述测量距离数据与参考测量距离数据进行比对，以比较测量距离数据和参考测量距离数据是否相同。
6.根据权利要求5所述的一种铁路轨道形变检测方法、系统以及可读存储介质，其特征在于：所述的检测小车滑移设置在待测轨道和参考轨道上，所述的检测小车上设置有红外测距传感器，所述红外测距传感器用于采集待测轨道和参考轨道上相对位置之间的距离。
7.一种铁路轨道形变检测系统，其特征在于，包括：
图像采集模块(1)，用于采集待测轨道和参考轨道的图像数据；
图像处理模块(2)，用于对采集到的待测轨道和参考轨道的图像数据进行坐标化处理，以获得并比较待测轨道的轨道弯曲率和参考轨道的轨道弯曲率；
轨道间距检测模块(3)，包括检测小车和设置在检测小车上的传感器，用于检测待测轨道和参考轨道两根铁轨相对位置之间的距离。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述存储介质存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1至6任一项所述的铁路轨道形变检测方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117115189A (zh) * 2023-07-10 2023-11-24 中铁第一勘察设计院集团有限公司 基于机器视觉的轨道3d几何形态监测方法及系统

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