一種鐵路車輪直徑動態(tài)測量裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及鐵路車輛包括貨車、客車、動車、機(jī)車等在鐵路上正常運(yùn)行狀態(tài)下，車輪直徑的動態(tài)測量。所述裝置包括：左右兩個輪對直徑尺寸測量箱（4）、（5）；左右兩個鋼軌位置標(biāo)志條（3）、（6）；以及至少一個車輪傳感器（1），所述車輪傳感器（1）與數(shù)字?jǐn)z像機(jī)（8）、（9）及線激光發(fā)生器（7）、（10）用電信號連接；所述車輪傳感器（1）檢測到車輪進(jìn)入測量區(qū)域后,發(fā)送信號觸發(fā)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)及線激光發(fā)生器工作，再根據(jù)拍攝的圖片計(jì)算車輛的直徑。本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)對對鐵路車輪直徑精確的動態(tài)測量。
【專利說明】一種鐵路車輪直徑動態(tài)測量裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及鐵路車輛包括貨車、客車、動車、機(jī)車等在鐵路上正常運(yùn)行狀態(tài) 下，車輪直徑的動態(tài)測量裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 鐵路車輛在運(yùn)行過程中，發(fā)生輪軌之間磨耗，當(dāng)車輪磨耗嚴(yán)重的情況下，會對列車 安全形成影響。目前，國內(nèi)外在鐵路線路上或車輛入段口，安裝有各類地面對車輛的動態(tài)檢 測系統(tǒng)。在這類系統(tǒng)中，車輪直徑尺寸的動態(tài)測量作為被測量的一個項(xiàng)目，被廣泛提出，也 有許多已經(jīng)實(shí)現(xiàn)和完成的技術(shù)方案。
[0003] 其中，比較有代表性的是三點(diǎn)測量方案和車輪厚度間接測量方案。
[0004] 車輪直徑的三點(diǎn)測量方案是在車輪的中心和左右兩側(cè)各打三束平面激光，通過三 臺像機(jī)拍攝車輪通過時的圖像，形成三束激光平面與車輪外輪廓相交形成的光截圖圖像， 經(jīng)過演算，得出三個車輪截面的滾動圓上的一個點(diǎn)的位置，然后三點(diǎn)確定車輪的滾動圓的 直徑。該方案的技術(shù)特點(diǎn)是激光方向全部指向車輪中心方向。但由于激光的角度是預(yù)先調(diào) 整的固定角度，車輪的直徑在4840 - 0740:之間變化，所以該測量方案會由于激光切面 與圓心不同心，而產(chǎn)生測量誤差。
[0005] 車輪直徑的輪輞厚度的間接測量方案是通過測量車輪的輪輞厚度，在此基礎(chǔ)上， 加上輪輞內(nèi)側(cè)邊緣線構(gòu)成的車輪的內(nèi)圓值，就是車輪的直徑。但由于車輪的內(nèi)圓值不同廠 家、不同批次、不同輪對型號有所差異，產(chǎn)生車輪直徑的測量誤差。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)中，專利號為CN102901457的實(shí)用新型，描述了一種車輪直徑的測量方 案，與該方案相比至少需要10個像機(jī)和10個線激光器，8個檢測箱，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)成本高。
[0007] 該專利需要由圖像測量計(jì)算出車輪中心，然后再計(jì)算車輪兩側(cè)的滾動園上的兩個 光截點(diǎn)，再由以上三點(diǎn)計(jì)算車輪直徑。在三點(diǎn)計(jì)算過程中必然帶入各點(diǎn)的測量誤差，所以計(jì) 算后的車輪直徑至少包涵每個測量點(diǎn)的測量誤差。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0008] 本實(shí)用新型的目的，是提供一種鐵路車輪直徑動態(tài)測量裝置，以實(shí)現(xiàn)對鐵路車輪 直徑精確的動態(tài)測量。
[0009] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：
[0010] 一種鐵路車輪直徑動態(tài)測量裝置，所述裝置包括：左右兩個輪對直徑尺寸測量箱 (4、5);左右兩個鋼軌位置標(biāo)志條（3、6);以及至少一個車輪傳感器（1)，其特征在于：
[0011] 所述的輪對直徑尺寸測量箱（4、5)內(nèi)至少分別包括第一數(shù)字?jǐn)z像機(jī)（8)、第二數(shù) 字?jǐn)z像機(jī)（9)和第一線激光發(fā)生器（7)、第二線激光發(fā)生器（10);
[0012] 其中，所述的第一數(shù)字?jǐn)z像機(jī)（8)和第二線激光發(fā)生器（10)構(gòu)成輪輞厚度測量組 件；所述的第二數(shù)字?jǐn)z像機(jī)（9)和第一線激光發(fā)生器（7)構(gòu)成輪輞內(nèi)側(cè)圓直徑測量組件；
[0013] 所述車輪傳感器（1)與第一數(shù)字?jǐn)z像機(jī)（8)、第二數(shù)字?jǐn)z像機(jī)（9)及第一線激光發(fā) 生器（7)、第二線激光發(fā)生器（10)用電信號連接；所述車輪傳感器（1)檢測到車輪進(jìn)入測 量區(qū)域后，發(fā)送信號觸發(fā)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)及線激光發(fā)生器工作。
[0014] 進(jìn)一步的，所述輪輞厚度測量組件的線激光發(fā)生器（10)產(chǎn)生的激光平面與鋼軌 方向垂直，激光中心線與軌平面成15?45的角度，數(shù)字?jǐn)z像機(jī)（8)與水平面形成的夾角為 a，a角的角度值為55?15度，與鋼軌方向形成的夾角為c，c角的角度值為60?30度；所 述的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)（8)的鏡頭和線激光發(fā)生器（10)的中心線的垂直距離k為40?140mm ; 數(shù)字?jǐn)z像機(jī)（8)的鏡頭和鋼軌內(nèi)側(cè)線的垂直距離h為80?170mm。
[0015] 進(jìn)一步的，所述輪輞內(nèi)側(cè)圓直徑測量組件的線激光發(fā)生器（7)產(chǎn)生的激光平面與 鋼軌方向垂直，激光中心線與軌平面成20?60的角度，輪輞內(nèi)側(cè)圓直徑測量組件的數(shù)字?jǐn)z 像機(jī)（9)與水平面形成的夾角為b，b角的角度值為65?25度，與鋼軌方向形成的夾角為 d，d角的角度值為0?30度；
[0016] 所述的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)（9)的鏡頭和線激光發(fā)生器（7)的中心線的垂直距離e為 140?320mm ;數(shù)字?jǐn)z像機(jī)（9)的鏡頭和鋼軌內(nèi)側(cè)線的垂直距離f為30?140mm。
[0017] 進(jìn)一步的，所述的輪輞厚度測量組件和輪輞內(nèi)側(cè)圓直徑測量組件安裝在同一個測 量底板（12)上，兩臺數(shù)字?jǐn)z像機(jī)第一數(shù)字?jǐn)z像機(jī)（8)、第二數(shù)字?jǐn)z像機(jī)（9)和兩個線激光 發(fā)生器第一線激光發(fā)生器（7)、第二線激光發(fā)生器（10)的位置關(guān)系為兩個激光發(fā)生器產(chǎn) 生的線激光光平面相互平行并垂直于鋼軌，兩個激光平面的相對垂直距離為m，m的值為 360mm?250mm之間的一個固定數(shù)值。
[0018] 進(jìn)一步的，所述的車輪傳感器（1)安裝在鋼軌外側(cè)，其中心線與輪輞厚度測量組 件的線激光發(fā)生器（10)產(chǎn)生的激光平面重合，傳感器表面距軌平面的距離為0?15mm。
[0019] 進(jìn)一步的，所述測量底板底板（12)與測量箱（4、5)之間安裝有減震裝置（13)。
[0020] 進(jìn)一步的，所述的鋼軌位置標(biāo)志條（3、6)，分別安裝在輪對直徑尺寸測量箱（4、5) 的頂面，距鋼軌上平面的距離不小于30mm。
[0021] 本實(shí)用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果在于：
[0022] 1、本實(shí)用新型采用簡單的結(jié)構(gòu)能夠精確的測量車輪直徑，所謂的簡單主要表現(xiàn) 在：本方案使用4個線激光傳感器和4個數(shù)字?jǐn)z像機(jī)即可完成車輪直徑的測量，在專利 CN102901457中，至少需要10個像機(jī)和10個線激光器；本方案使用兩個卡軌安裝的檢測 箱，而在專利CN102901457中，至少需要8個檢測箱。
[0023] 2、相對于專利CN10291457中，本實(shí)用新型提供的方案，首先已經(jīng)由車輪傳感器保 證了車輪中心線的準(zhǔn)確，同時線激光7和10平面之間的距離m為一個可標(biāo)定和精確測量的 固定值，由于參與車輪直徑計(jì)算的車輪中心線和m值可提前準(zhǔn)確的確定，能夠影響測量精 度的只是A、B、F三個點(diǎn)的測量誤差。同時，由于A、B、F三個點(diǎn)位于輪對內(nèi)側(cè)圓的邊緣和標(biāo) 志條的邊緣，在光截圖測量方面，邊緣點(diǎn)的點(diǎn)位提取十分方便、準(zhǔn)確，使本方案測量精度極 大的提1?。
[0024] 3、本方案的測量箱采用卡軌安裝，安裝簡單方便。同時，由于與鋼軌緊密聯(lián)接，能 夠消除由于鋼軌在車輪通過時上下振動帶來的測量誤差。同時將傳感器和激光器固定在同 一個底板上，可保證它們之間的位置關(guān)系不變，克服了多點(diǎn)多探測箱測量方法所帶來的箱 子之間安裝位置移動帶來的測量不準(zhǔn)的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 圖1為系統(tǒng)安裝位置示意圖。
[0026] 其中，1 一車輪傳感器，2-鋼軌，3、6-鋼軌位置標(biāo)志條，4、5-輪對直徑尺寸測量 箱。
[0027] 圖2為輪對直徑尺寸測量箱測量原理圖及內(nèi)部結(jié)構(gòu)正視圖。
[0028] 其中，7-輪輞內(nèi)側(cè)圓直徑測量線激光發(fā)生器，8-輪輞厚度測量數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，9一 輪輞內(nèi)側(cè)圓直徑測量數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，10-輪輞厚度測量線激光發(fā)生器，a-數(shù)字?jǐn)z像機(jī)8與水 平面形成的夾角，b-數(shù)字?jǐn)z像機(jī)9與水平面形成的夾角，A-輪輞內(nèi)側(cè)面與線激光發(fā)生器7 產(chǎn)生的激光平面的交線與輪輞內(nèi)側(cè)圓的交點(diǎn)，B-輪輞內(nèi)側(cè)面與線激光發(fā)生器10產(chǎn)生的激 光平面的交線與輪輞內(nèi)側(cè)圓的交點(diǎn)，C一輪輞內(nèi)側(cè)面與線激光發(fā)生器10產(chǎn)生的激光平面的 交線與鋼軌平面的交點(diǎn)，〇-車輪圓心，D- A點(diǎn)到0B線段的垂線與0B線段的交點(diǎn)，E- B0 延長線與車輪內(nèi)側(cè)圓的交點(diǎn)。
[0029] 圖3為輪對直徑尺寸測量箱部件位置關(guān)系及內(nèi)部結(jié)構(gòu)附視圖。
[0030] 其中，c一數(shù)字?jǐn)z像機(jī)8與鋼軌方向形成的夾角，d-數(shù)字?jǐn)z像機(jī)9與鋼軌方向形 成的夾角，e-數(shù)字?jǐn)z像機(jī)9的鏡頭和線激光發(fā)生器7的中心線的垂直距離，f一數(shù)字?jǐn)z像 機(jī)9的鏡頭和鋼軌內(nèi)側(cè)線的垂直距離，h-數(shù)字?jǐn)z像機(jī)8的鏡頭和線激光發(fā)生器10的中心 線的垂直距離，k一數(shù)字?jǐn)z像機(jī)8的鏡頭和鋼軌內(nèi)側(cè)線的垂直距離，m- 7和10兩個激光發(fā) 生器產(chǎn)生的線激光光平面間的垂直距離。
[0031] 圖4為輪對直徑尺寸測量箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。
[0032] 11一測量箱與鋼軌安裝卡具，12-測量底板，13-減震裝置，14一開門電機(jī)，15- 保護(hù)門，F(xiàn)-鋼軌位置標(biāo)志條上平面與線激光發(fā)生器10產(chǎn)生的激光平面的交點(diǎn)，η-鋼軌 位置標(biāo)志條上平面與鋼軌水平面之間的距離。

【具體實(shí)施方式】
[0033] 下面結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的闡述。
[0034] 該測量裝置是由安裝于軌外側(cè)的一個車輪傳感器1和安裝于軌內(nèi)側(cè)的測量箱4、5 組成，該測量箱左右軌各布置一個，分別用于左右輪對直徑的測量。同時，在測量箱頂部布 置左右兩個鋼軌位置標(biāo)志條3、6。
[0035] 輪對直徑尺寸測量箱4、5內(nèi)安裝兩個數(shù)字?jǐn)z像機(jī)8、9 ;和兩個線激光發(fā)生器7、10。 其中，數(shù)字?jǐn)z像機(jī)8和線激光發(fā)生器10構(gòu)成輪輞厚度測量組件。數(shù)字?jǐn)z像機(jī)9和線激光發(fā) 生器7構(gòu)成輪輞內(nèi)側(cè)圓直徑測量組件。
[0036] 輪輞厚度測量組件之間、鋼軌以及通過車車輪的相互位置關(guān)系參見圖2、圖3、圖 4。其中線激光發(fā)生器10產(chǎn)生的激光平面與鋼軌方向垂直，激光中心線與軌平面成15?45 的角度，數(shù)字?jǐn)z像機(jī)8與水平面形成的夾角為a，a角的角度值為55?15度，與鋼軌方向形 成的夾角為c，c角的角度值為60?30度。數(shù)字?jǐn)z像機(jī)8的鏡頭和線激光發(fā)生器10的中 心線的垂直距離k為40?140mm ;數(shù)字?jǐn)z像機(jī)8的鏡頭和鋼軌內(nèi)側(cè)線的垂直距離h為80? 170mm〇
[0037] 輪輞內(nèi)側(cè)圓直徑測量組件之間、鋼軌以及通過車車輪的位置關(guān)系參見圖2、圖3、 圖4。其中線激光發(fā)生器7產(chǎn)生的激光平面與鋼軌方向垂直，激光中心線與軌平面成20? 60的角度，數(shù)字?jǐn)z像機(jī)9與水平面形成的夾角為b，b角的角度值為65?25度，與鋼軌方 向形成的夾角為d，d角的角度值為0?30度。數(shù)字?jǐn)z像機(jī)9的鏡頭和線激光發(fā)生器7的 中心線的垂直距離e為140?320mm ;數(shù)字?jǐn)z像機(jī)9的鏡頭和鋼軌內(nèi)側(cè)線的垂直距離f為 30 ?140mm。
[0038] 輪輞厚度測量組件和輪輞內(nèi)側(cè)圓直徑測量組件必須安裝在同一個測量底板12 上，兩臺數(shù)字?jǐn)z像機(jī)和兩個線激光發(fā)生器安裝后，其相對位置尺寸和角度完全固定，其必須 的位置關(guān)系為兩個激光發(fā)生器產(chǎn)生的線激光光平面相互平行并垂直于鋼軌，兩個激光平 面的相對垂直距離為m，m的值為360mm?250mm之間的一個固定數(shù)值。
[0039] 車輪傳感器1安裝在鋼軌外側(cè)，其中心線與輪輞厚度測量組件的線激光發(fā)生器10 產(chǎn)生的激光平面重合。傳感器表面距軌平面的距離為0?15mm。
[0040] 測量底板12以及兩臺攝像機(jī)8、9和線激光發(fā)生器7、10安裝于一個機(jī)器盒4或5 內(nèi)，機(jī)器盒4或5與底板12之間需要有減震裝置13,機(jī)器盒內(nèi)還包括一套開關(guān)門機(jī)構(gòu)，其中 包括開門電機(jī)14和保護(hù)門15,機(jī)器盒通過卡具11與鋼軌緊密連接。
[0041] 鋼軌位置標(biāo)志條3、6,分別安裝在輪對直徑尺寸測量箱4、5的頂面，距鋼軌上平面 的距離不小于30mm。
[0042] 該測量裝置的工作原理如下：
[0043] 當(dāng)車輪中心通過車輪傳感器時傳感器發(fā)送一個車輪信號，由該信號控制產(chǎn)生攝像 機(jī)外觸發(fā)信號，同步控制測量系統(tǒng)所有數(shù)字?jǐn)z像機(jī)拍攝車輪圖像。
[0044] 當(dāng)車輪中心線與傳感器重合時，傳感器發(fā)出拍攝信號，輪輞厚度數(shù)字?jǐn)z像機(jī)8和 輪輞內(nèi)側(cè)圓直徑數(shù)字?jǐn)z像機(jī)9,依靠外觸發(fā)同步拍攝圖像，由于輪輞厚度線激光發(fā)生器10 產(chǎn)生的激光平面與傳感器中心重合，所以，數(shù)字?jǐn)z像機(jī)8、9拍攝的車輪圖片位置示意如圖2 所示，此時輪輞內(nèi)側(cè)面與線激光發(fā)生器10產(chǎn)生的激光平面的交線與車輪中心線重合。
[0045] 根據(jù)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)8安裝的角度和相對于線激光發(fā)生器10的位置關(guān)系，數(shù)字?jǐn)z像機(jī) 8拍攝的圖片，聚焦于輪輞內(nèi)側(cè)面與線激光發(fā)生器10產(chǎn)生的激光平面的交線BC，根據(jù)數(shù)字 攝像機(jī)9安裝的角度和相對于線激光發(fā)生器7的位置關(guān)系，數(shù)字?jǐn)z像機(jī)9拍攝的圖片，聚焦 于輪輞內(nèi)側(cè)面與線激光發(fā)生器7產(chǎn)生的激光平面的交線，該交線通過A點(diǎn)（輪輞內(nèi)側(cè)面與 線激光發(fā)生器7產(chǎn)生的激光平面的交線與輪輞內(nèi)側(cè)圓的交點(diǎn)）。
[0046] 數(shù)字?jǐn)z像機(jī)8拍攝的圖片中還包含了線激光發(fā)生器10產(chǎn)生的激光平面與標(biāo)志條 3、6的交線的圖像。標(biāo)志條上激光線的最上部交點(diǎn)為F。
[0047] 根據(jù)兩個攝像機(jī)拍攝的圖片，我們可以進(jìn)行圖像處理，該類圖像的處理和圖像運(yùn) 算步驟，為一般性公開技術(shù)，其主要步驟為：
[0048] ①二值化處理：該步驟是將圖像中像素點(diǎn)的灰度按閥值分為黑白兩種，其目的是 將高亮度的激光線圖像與背景區(qū)別開來，這樣處理后所有高亮度點(diǎn)就是激光平面上的點(diǎn)。 在以后的運(yùn)算中我們只考慮高亮度點(diǎn)，這樣我們的運(yùn)算就只限定在了激光平面上。
[0049] ②在二值化圖像中找到激光線的中線圖像：在二值化圖像中采用霍夫變換求出激 光線的方程組，由于激光線具有一定的寬度，通過直線方程組的比較可以找到激光線外圍 輪廓和中線方程。
[0050] ③找A、B、F點(diǎn)在像平面上的坐標(biāo)：在數(shù)字?jǐn)z像機(jī)9拍攝的圖片中位于車輪外輪廓 上的激光線中線的最高點(diǎn)為A點(diǎn)，在數(shù)字?jǐn)z像機(jī)8拍攝的圖片中的激光線中線的最高點(diǎn)為B 點(diǎn)，在數(shù)字?jǐn)z像機(jī)8拍攝的圖片中位于下部的標(biāo)志條上的激光線中線的最高點(diǎn)為F點(diǎn)。根 據(jù)激光線中線直線方程表達(dá)式，通過最高點(diǎn)的查找，可以計(jì)算出A、B、F點(diǎn)在像平面上的坐 標(biāo)。
[0051] ④根據(jù)標(biāo)定公式計(jì)算A、B、F點(diǎn)在物平面上的坐標(biāo)：根據(jù)標(biāo)定公式可將A、B、F點(diǎn)在 像平面上的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為A、B、F點(diǎn)在物平面上的坐標(biāo)。
[0052] ⑤根據(jù)A、B、F點(diǎn)在物平面上的坐標(biāo)計(jì)算車輪直徑：
[0053] 按照設(shè)備安裝技術(shù)要求，當(dāng)車輪中心通過10號激光的平面時8、9號像機(jī)同步拍 照，這樣在圖2中，10號激光在車輪外輪廓的投影BC線通過車輪圓心0,設(shè)BC的延長線與 車輪外輪廓的內(nèi)圓的上部相交與E點(diǎn)，D點(diǎn)設(shè)為BE線與A點(diǎn)到BE線的垂線的交點(diǎn)。（圓心 〇、E點(diǎn)、D點(diǎn)是為了計(jì)算方便，設(shè)定的虛擬點(diǎn)，只為了表達(dá)計(jì)算過程，并不是攝像機(jī)拍攝的必 需點(diǎn)位。）
[0054] 根據(jù)提前測量和標(biāo)定，在設(shè)備安裝后，通過鋼軌平面與標(biāo)志條上平面在10號激光 的平面上的交線，可以確定圖4中F點(diǎn)的空間物平面坐標(biāo)。鋼軌平面與標(biāo)志條上平面，兩個 平面的距離η可以提前測量出來，同時，AD為兩個激光平面間的距離為m。當(dāng)?shù)贸鯝、B、F點(diǎn) 在物平面上的坐標(biāo)后，可進(jìn)行如下運(yùn)算：
[0055] 車輪半徑：CO = CB+B0 (見圖2)
[0056] 輪輞厚度：CB = BF-n (見圖4)
[0057] 在輪輞內(nèi)側(cè)圓上，圖2中，BE為直徑，
[0058] 有：AD2 = BD X (2 X B0 - BD)
[0059] 所以：BO = (AD2+BD2)/(2XBD)
[0060] 車輪直徑：2 X CO = 2 X (CB+B0)
[0061] = 2X (BF-n)+2X (AD2+BD2)/(2XBD)
[0062] = 2 X (BF-n) +BD+AD2/BD
[0063] = 2 X (BF-n) +BD+m2/BD
[0064] 按照以上公式，設(shè)備安裝標(biāo)定后，n和m為已知數(shù)據(jù)。當(dāng)?shù)贸鯝、B、F點(diǎn)在物平面上 的坐標(biāo)后，可計(jì)算出BF和BD的數(shù)值，代入車輪直徑公式即可計(jì)算出車輪直徑。
[0065] 圖像標(biāo)定方法：
[0066] 圖像標(biāo)定方法為一般性公開技術(shù)，其主要的理論依據(jù)是光截圖測量理論。該理論 認(rèn)為，當(dāng)像機(jī)和激光器位置固定后，攝像機(jī)的像平面上的像素矩陣與激光平面上能夠反映 在像平面上的空間點(diǎn)矩陣之間存在維一的一一對應(yīng)關(guān)系。將一個已知空間位置關(guān)系的物 體，放置在像機(jī)拍攝范圍，同時該物體能夠反映出與激光平面的多個交點(diǎn)，該圖像可作為標(biāo) 定用的圖像。
[0067] 我們采用的標(biāo)定器是，一個與標(biāo)志條和鋼軌平面存在確切位置關(guān)系的多折線加工 后的標(biāo)定鐵塊，標(biāo)定圖像包含標(biāo)志條F點(diǎn)，以及A、B、C點(diǎn)可能位置上的標(biāo)定塊上折線的轉(zhuǎn)折 點(diǎn)，該標(biāo)定塊在延鋼軌長度方向的距離大于m值，高度大于FD線段值，標(biāo)定時8、9號攝像機(jī) 同步拍攝，這樣，確保了 8、9號攝像機(jī)標(biāo)定圖像與標(biāo)定塊上的折線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)之間的位置關(guān) 系的一致性。
[0068] 根據(jù)標(biāo)定算法，通過輸入標(biāo)定塊上每個標(biāo)定取點(diǎn)間的已知空間位置坐標(biāo)和它們在 像平面上的對應(yīng)坐標(biāo)，即可得出攝像機(jī)的像平面上的像素矩陣轉(zhuǎn)換為激光平面上能夠反映 在像平面上的空間點(diǎn)矩陣之間的轉(zhuǎn)換矩陣，該轉(zhuǎn)換矩陣即為標(biāo)定公式。
【權(quán)利要求】
1. 一種鐵路車輪直徑動態(tài)測量裝置，所述裝置包括：左右兩個輪對直徑尺寸測量箱 (4、5);左右兩個鋼軌位置標(biāo)志條（3、6);以及至少一個車輪傳感器（1)，其特征在于： 所述的輪對直徑尺寸測量箱（4、5)內(nèi)至少分別包括第一數(shù)字?jǐn)z像機(jī)（8)、第二數(shù)字?jǐn)z 像機(jī)（9)和第一線激光發(fā)生器（7)、第二線激光發(fā)生器（10); 其中，所述的第一數(shù)字?jǐn)z像機(jī)（8)和第二線激光發(fā)生器（10)構(gòu)成輪輞厚度測量組件； 所述的第二數(shù)字?jǐn)z像機(jī)（9)和第一線激光發(fā)生器（7)構(gòu)成輪輞內(nèi)側(cè)圓直徑測量組件； 所述車輪傳感器（1)與第一數(shù)字?jǐn)z像機(jī)（8)、第二數(shù)字?jǐn)z像機(jī)（9)及第一線激光發(fā)生器 (7)、第二線激光發(fā)生器（10)用電信號連接；所述車輪傳感器（1)檢測到車輪進(jìn)入測量區(qū)域 后，發(fā)送信號觸發(fā)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)及線激光發(fā)生器工作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵路車輪直徑動態(tài)測量裝置，其特征在于：所述輪輞厚 度測量組件的線激光發(fā)生器（10)產(chǎn)生的激光平面與鋼軌方向垂直，激光中心線與軌平面 成15?45的角度，數(shù)字?jǐn)z像機(jī)（8)與水平面形成的夾角為a，a角的角度值為55?15度， 與鋼軌方向形成的夾角為c，c角的角度值為60?30度；所述的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)（8)的鏡頭和 線激光發(fā)生器（10)的中心線的垂直距離k為40?140mm ;數(shù)字?jǐn)z像機(jī)（8)的鏡頭和鋼軌 內(nèi)側(cè)線的垂直距離h為80?170mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵路車輪直徑動態(tài)測量裝置，其特征在于：所述輪輞內(nèi) 側(cè)圓直徑測量組件的線激光發(fā)生器（7)產(chǎn)生的激光平面與鋼軌方向垂直，激光中心線與軌 平面成20?60的角度，輪輞內(nèi)側(cè)圓直徑測量組件的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)（9)與水平面形成的夾角 為b，b角的角度值為65?25度，與鋼軌方向形成的夾角為d，d角的角度值為0?30度； 所述的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)（9)的鏡頭和線激光發(fā)生器（7)的中心線的垂直距離e為140? 320mm ;數(shù)字?jǐn)z像機(jī)（9)的鏡頭和鋼軌內(nèi)側(cè)線的垂直距離f為30?140mm。
4. 據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵路車輪直徑動態(tài)測量裝置，其特征在于： 所述的輪輞厚度測量組件和輪輞內(nèi)側(cè)圓直徑測量組件安裝在同一個測量底板（12) 上，兩臺數(shù)字?jǐn)z像機(jī)第一數(shù)字?jǐn)z像機(jī)（8)、第二數(shù)字?jǐn)z像機(jī)（9)和兩個線激光發(fā)生器第一線 激光發(fā)生器（7)、第二線激光發(fā)生器（10)的位置關(guān)系為兩個激光發(fā)生器產(chǎn)生的線激光光平 面相互平行并垂直于鋼軌，兩個激光平面的相對垂直距離為m，m的值為360mm?250mm之 間的一個固定數(shù)值。
5. 據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵路車輪直徑動態(tài)測量裝置，其特征在于：所述的車輪傳 感器（1)安裝在鋼軌外側(cè)，其中心線與輪輞厚度測量組件的線激光發(fā)生器（10)產(chǎn)生的激光 平面重合，傳感器表面距軌平面的距離為〇?15mm。
6. 據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵路車輪直徑動態(tài)測量裝置，其特征在于：所述測量底板 底板（12)與測量箱（4、5)之間安裝有減震裝置（13)。
7. 據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵路車輪直徑動態(tài)測量裝置，其特征在于：所述的鋼軌位 置標(biāo)志條（3、6)，分別安裝在輪對直徑尺寸測量箱（4、5)的頂面，距鋼軌上平面的距離不小 于 30mm。
【文檔編號】G01B11/10GK204101003SQ201420373086
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年7月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月7日
【發(fā)明者】曹亮, 龔婷, 劇錦杰, 鄭清志, 劉忠輝, 徐大洲 申請人:北京福斯達(dá)軌道交通技術(shù)有限公司