本發(fā)明涉及列車(chē)軌道檢修，具體而言，涉及一種基于圖像識(shí)別的長(zhǎng)短鏈精確定位方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、地鐵長(zhǎng)短鏈現(xiàn)象指的是在地鐵線路的設(shè)計(jì)與施工流程中，由于特定因素(如局部線路調(diào)整、分段測(cè)量等)致使實(shí)際線路里程與預(yù)設(shè)里程產(chǎn)生偏差的情況。當(dāng)預(yù)設(shè)的百米標(biāo)里程超過(guò)實(shí)際地面里程時(shí)，此現(xiàn)象被定義為短鏈；反之，則被稱(chēng)為長(zhǎng)鏈。

2、地鐵長(zhǎng)短鏈現(xiàn)象的產(chǎn)生主要源于以下幾個(gè)方面：

3、a、分段測(cè)量：在地鐵線路的外業(yè)勘測(cè)階段，由于技術(shù)限制和實(shí)際操作需求，通常會(huì)將測(cè)量工作劃分為多個(gè)部分進(jìn)行。因此，各分段測(cè)量的起點(diǎn)與終點(diǎn)里程之間可能存在不匹配的情況，進(jìn)而引發(fā)斷鏈現(xiàn)象，并可能導(dǎo)致長(zhǎng)短鏈的出現(xiàn)。

4、b、局部線路調(diào)整：在地鐵線路的設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中，可能會(huì)因地形、環(huán)境等多種因素需要對(duì)線路進(jìn)行局部調(diào)整。這種調(diào)整往往會(huì)使原有的百米標(biāo)與實(shí)際里程產(chǎn)生偏差，從而形成長(zhǎng)短鏈。

5、c、測(cè)量誤差：測(cè)量過(guò)程中可能由于計(jì)算錯(cuò)誤或儀器精度問(wèn)題導(dǎo)致百米標(biāo)與實(shí)際里程不符，這也是長(zhǎng)短鏈產(chǎn)生的一個(gè)重要原因。

6、地鐵長(zhǎng)短鏈現(xiàn)象對(duì)線路的建設(shè)與運(yùn)營(yíng)均會(huì)產(chǎn)生一定影響。因此，在設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中需對(duì)長(zhǎng)短鏈現(xiàn)象進(jìn)行妥善處理，一般通過(guò)人工數(shù)據(jù)調(diào)整進(jìn)行修正。在日常的線路運(yùn)營(yíng)與維護(hù)過(guò)程中，還需對(duì)線路數(shù)據(jù)進(jìn)行定期復(fù)核，并根據(jù)實(shí)際情況對(duì)長(zhǎng)短鏈進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)整理。

7、盡管地鐵長(zhǎng)短鏈?zhǔn)堑罔F線路設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中難以避免的現(xiàn)象，且其產(chǎn)生原因復(fù)雜多樣，對(duì)地鐵的建設(shè)與運(yùn)營(yíng)具有一定影響。然而，在地鐵工程中，仍需充分考慮長(zhǎng)短鏈的可能性，并采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理與調(diào)整。

8、盡管通過(guò)人工定期整理與更新長(zhǎng)短鏈數(shù)據(jù)可以解決日常運(yùn)營(yíng)維護(hù)的需求，但此過(guò)程需頻繁進(jìn)行數(shù)據(jù)核對(duì)與校準(zhǔn)，特別是在涉及多個(gè)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理時(shí)，可能存在數(shù)據(jù)錯(cuò)亂、里程定位不準(zhǔn)確的問(wèn)題，從而增加故障排查的難度，延長(zhǎng)排查周期，耗費(fèi)大量精力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供一種基于圖像識(shí)別的長(zhǎng)短鏈精確定位方法及系統(tǒng)，以解決上述問(wèn)題。

2、為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于圖像識(shí)別的長(zhǎng)短鏈精確定位方法，包括：

3、錄入現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)線段的第一端點(diǎn)與第二端點(diǎn)信息，并按預(yù)設(shè)間隔安裝百米標(biāo)后，構(gòu)建百米標(biāo)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)與電子標(biāo)簽基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)；啟動(dòng)列車(chē)與采集設(shè)備，采集列車(chē)在作業(yè)線段上的運(yùn)動(dòng)信息；百米標(biāo)和/或電子標(biāo)簽用于獲取列車(chē)實(shí)時(shí)里程信息；

4、通過(guò)標(biāo)簽閱讀器采集電子標(biāo)簽信息、通過(guò)光電編碼器獲取tll信號(hào)計(jì)數(shù)生成列車(chē)的實(shí)時(shí)里程表；通過(guò)采集列車(chē)的實(shí)時(shí)里程信息，對(duì)實(shí)時(shí)里程表進(jìn)行修正，并生成實(shí)時(shí)標(biāo)簽定位差值里程表與實(shí)時(shí)線路信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)；

5、通過(guò)信號(hào)倍頻將tll信號(hào)發(fā)送至相機(jī)組件，轉(zhuǎn)換后生成隧道圖片和/或道床圖片，判斷任意圖片中是否識(shí)別到百米標(biāo)或電子標(biāo)簽，若識(shí)別有，開(kāi)始百米標(biāo)和/或電子標(biāo)簽實(shí)時(shí)計(jì)算，獲取實(shí)時(shí)里程信息，更新實(shí)時(shí)線路信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)；

6、通過(guò)百米標(biāo)和/或電子標(biāo)簽實(shí)時(shí)計(jì)算的結(jié)果，修正實(shí)時(shí)線路信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)；其中，

7、基于電子標(biāo)簽計(jì)算結(jié)果，生成電子標(biāo)簽長(zhǎng)短鏈；基于百米標(biāo)計(jì)算結(jié)果，生成百米標(biāo)長(zhǎng)短鏈；

8、計(jì)算每個(gè)百米標(biāo)和/或電子標(biāo)簽之間的長(zhǎng)短鏈差值，根據(jù)列車(chē)途徑第一端點(diǎn)與第二端點(diǎn)的采集結(jié)果，生成作業(yè)線段長(zhǎng)短鏈統(tǒng)計(jì)列表。

9、作為一種可選方式，通過(guò)標(biāo)簽閱讀器采集電子標(biāo)簽信息，生成列車(chē)的實(shí)時(shí)里程表，包括：

10、啟動(dòng)/等待標(biāo)簽閱讀器，判斷是否實(shí)時(shí)讀取到標(biāo)簽信息；

11、若是，查詢(xún)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取實(shí)時(shí)里程信息；

12、若否，啟動(dòng)/等待標(biāo)簽閱讀器，形成電子標(biāo)簽基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，獲取實(shí)時(shí)里程信息，形成實(shí)時(shí)里程信息表，并通過(guò)實(shí)時(shí)里程信息進(jìn)行實(shí)時(shí)修正，并繼續(xù)判斷是否實(shí)時(shí)讀取到標(biāo)簽信息。

13、作為一種可選方式，通過(guò)光電編碼器獲取tll信號(hào)計(jì)數(shù)生成列車(chē)的實(shí)時(shí)里程表，包括：

14、從光電編碼器中獲取里tll信號(hào)計(jì)數(shù)，通過(guò)信號(hào)倍頻ttl信號(hào)給到相機(jī)組件，當(dāng)前通過(guò)ttl信號(hào)累計(jì)里程信息，獲取實(shí)時(shí)里程定位信息并形成實(shí)時(shí)線路信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，添加實(shí)時(shí)線路信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，形成實(shí)時(shí)里程信息表，通過(guò)實(shí)時(shí)里程信息表進(jìn)行實(shí)時(shí)修正，生成實(shí)時(shí)標(biāo)簽定位差值里程表，同步修正獲取實(shí)時(shí)里程定位信息并更新實(shí)時(shí)線路信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，并通過(guò)電子標(biāo)簽基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的標(biāo)簽長(zhǎng)短鏈和修正差值的平均值形成電子標(biāo)簽長(zhǎng)短鏈。

15、作為一種可選方式，百米標(biāo)實(shí)時(shí)計(jì)算包括：

16、等待/開(kāi)始百米標(biāo)識(shí)別計(jì)算，通過(guò)采樣數(shù)據(jù)計(jì)算百米標(biāo)第一里程，通過(guò)光電編碼器獲取實(shí)時(shí)的百米標(biāo)第二里程，通過(guò)百米標(biāo)第一里程和百米標(biāo)第二里程平均值，以及和百米標(biāo)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的百米標(biāo)差值比較，獲取唯一標(biāo)識(shí)生成的百米標(biāo)唯一碼，判斷是否獲取到最小預(yù)設(shè)差值；

17、若是，自動(dòng)記錄當(dāng)前區(qū)間百米標(biāo)長(zhǎng)短鏈；

18、若否，通過(guò)百米標(biāo)第一里程和百米標(biāo)第二里程的平均值，和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)百米標(biāo)差值比較，等待/開(kāi)始百米標(biāo)識(shí)別計(jì)算，并通過(guò)百米標(biāo)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的標(biāo)簽長(zhǎng)短鏈和修正差值的平均值形成百米標(biāo)長(zhǎng)短鏈。

19、作為一種可選方式，電子標(biāo)簽實(shí)時(shí)計(jì)算包括：

20、等待/開(kāi)始電子標(biāo)簽識(shí)別計(jì)算，通過(guò)采樣數(shù)據(jù)計(jì)算電子標(biāo)簽第一里程，通過(guò)光電編碼器獲取實(shí)時(shí)的電子標(biāo)簽第二里程，通過(guò)電子標(biāo)簽第一里程和電子標(biāo)簽第二里程平均值，和電子標(biāo)簽基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的電子標(biāo)簽差值比較，自動(dòng)生成電子標(biāo)簽唯一碼，判斷是否找到獲取最小差值；

21、若是，自動(dòng)記錄當(dāng)前區(qū)間電子標(biāo)簽長(zhǎng)短鏈；

22、若否，通過(guò)電子標(biāo)簽第一里程和電子標(biāo)簽第二里程平均值，和電子標(biāo)簽基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的電子標(biāo)簽差值比較，等待/開(kāi)始電子標(biāo)簽識(shí)別計(jì)算，并通過(guò)電子標(biāo)簽基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的標(biāo)簽長(zhǎng)短鏈和修正差值的平均值形成電子標(biāo)簽長(zhǎng)短鏈。

23、作為一種可選方式，計(jì)算每個(gè)百米標(biāo)和/或電子標(biāo)簽之間的長(zhǎng)短鏈差值，根據(jù)列車(chē)途徑第一端點(diǎn)與第二端點(diǎn)的采集結(jié)果，生成作業(yè)線段長(zhǎng)短鏈統(tǒng)計(jì)列表，包括：

24、通過(guò)百米標(biāo)長(zhǎng)短鏈修正當(dāng)前百米標(biāo)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，并自動(dòng)添加當(dāng)前百米標(biāo)長(zhǎng)短鏈到動(dòng)態(tài)長(zhǎng)短鏈基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)；

25、通過(guò)電子標(biāo)簽長(zhǎng)短鏈和差值的平均值形成的電子標(biāo)簽長(zhǎng)短鏈修正當(dāng)前電子標(biāo)簽基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，并自動(dòng)添加當(dāng)前的電子標(biāo)簽長(zhǎng)短鏈到動(dòng)態(tài)長(zhǎng)短鏈基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)；

26、判斷列車(chē)是否從第一端點(diǎn)出發(fā)并到達(dá)第二端點(diǎn)，若是，則結(jié)束；若否，通過(guò)百米標(biāo)長(zhǎng)短鏈修正當(dāng)前基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，計(jì)算每個(gè)百米標(biāo)和/或電子標(biāo)簽之間的長(zhǎng)短鏈差值，生成長(zhǎng)短鏈自動(dòng)統(tǒng)計(jì)列表。

27、作為一種可選方式，電子標(biāo)簽安裝在鋼軌道床整公里的百米點(diǎn)位處，用于記錄并標(biāo)記每個(gè)百米標(biāo)的位置；光電編碼器安裝在車(chē)軸上，還包括線陣相機(jī)，線陣相機(jī)安裝在列車(chē)車(chē)體的中部與車(chē)頭的兩側(cè)。

28、另一方面，本發(fā)明還提供了一種基于圖像識(shí)別的長(zhǎng)短鏈精確定位系統(tǒng)，用于執(zhí)行如上述的基于圖像識(shí)別的長(zhǎng)短鏈精確定位方法，包括：

29、硬件設(shè)備系統(tǒng)，硬件設(shè)備系統(tǒng)包括電子標(biāo)簽、光電編碼器以及高清4k線陣相機(jī)；

30、軟件系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)與數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析系統(tǒng)；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用于收集光電編碼器的實(shí)時(shí)里程數(shù)據(jù)，同時(shí)利用閱讀器捕獲已安裝的電子標(biāo)簽信息；并驅(qū)動(dòng)線陣相機(jī)捕捉線路標(biāo)簽及百米標(biāo)信息，以構(gòu)建完整的里程數(shù)據(jù)線路信息庫(kù)。

31、本發(fā)明的有益效果為：

32、本發(fā)明主要運(yùn)用圖像識(shí)別算法和定位里程修正算法，通過(guò)6臺(tái)高清線陣相機(jī)進(jìn)行全線數(shù)據(jù)采集，圖像識(shí)別算法能夠精準(zhǔn)識(shí)別線路上的rfid標(biāo)簽和百米標(biāo)，進(jìn)而構(gòu)建rfid、百米標(biāo)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。隨后，通過(guò)圖像計(jì)算兩個(gè)百米標(biāo)之間的行數(shù)，精確計(jì)算出兩者之間的實(shí)際距離。利用兩個(gè)百米標(biāo)圖片對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳，能夠反向查找對(duì)應(yīng)的rfid準(zhǔn)確區(qū)間，從而確定當(dāng)前百米標(biāo)數(shù)據(jù)所屬的大區(qū)間范圍。同時(shí)，系統(tǒng)還能檢索光電編碼器產(chǎn)生的公里標(biāo)信息，判斷當(dāng)前公里標(biāo)的準(zhǔn)確范圍，并進(jìn)一步核實(shí)百米標(biāo)的識(shí)別準(zhǔn)確性。若無(wú)誤判，系統(tǒng)可確定當(dāng)前實(shí)際公里數(shù)，并結(jié)合實(shí)際距離計(jì)算得出實(shí)際公里數(shù)終點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)短鏈的自動(dòng)糾錯(cuò)功能。顯著提升將極大地簡(jiǎn)化對(duì)潛在問(wèn)題的排查過(guò)程，進(jìn)而提高檢修作業(yè)的整體效率。提高了工作效率，也降低了工作難度。