一种基于图像识别和识别码识别的轨枕识别方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于图像识别的轨枕识别方法及系统，其方法包括根据轨枕的枕号生成用于固定在对应轨枕上的识别码；随着轨检小车沿着轨道方向运动，逐个对轨枕上的识别码或扣件进行拍摄，获取轨枕识别码图像信息或轨枕扣件图像信息，并根据轨枕识别码图像信息或轨枕扣件图像信息确定包含有对应轨枕枕号和实时里程信息的轨枕信息；将轨枕信息更新至预先建立的轨枕数据库中。本发明专利技术通过预先在轨枕上设置识别码，然后通过对轨枕上的识别码或扣件进行拍摄，获取轨枕识别码图像信息或轨枕扣件图像信息，进而确定轨枕的枕号和实时里程信息，并更新至轨枕数据库中，检测精度高，并且大大降低了检修成本，同时安装和检测非常方便，非常适合大面积推广使用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像识别和识别码识别的轨枕识别方法及系统
本专利技术涉及轨枕维护
，尤其涉及一种基于图像识别和识别码识别的轨枕识别方法及系统。
技术介绍
铁路轨道几何状态快速检测技术是铁路轨道几何状态检测的发展趋势，而目前国内外研发的轨检小车是这种技术实现的载体。轨检小车集成了无线通讯、轨枕识别、惯导系统、距离测量、角度测量等多种传感器。轨枕识别器是轨检小车的一个重要部件、它的检测精度直接影像到轨道检测的质量和精度，在轨道精调时，需要知道轨枕的精确里程，已有轨道线形的里程可能不准确，数轨枕的个数时可能出错，轨枕之间距离可能不准确，在对轨道进行精调和其他操作时需要准确知道每个轨枕的轨枕号，当某个轨枕漏检或错检时，会直接影响到后续所有数据检测的精度和整个数据的检测质量，进而影响到轨道精调的质量。目前在铁路轨道检测中常用里程定位和刷轨枕号的方法识别轨枕，但是里程会有误差，刷轨枕号的方法成本较高、施工时间长，所以需要用一种简单、有效、经济的方法识别轨枕用于定位轨枕和轨道精调。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于图像识别的轨枕识别方法及系统。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于图像识别的轨枕识别方法，包括如下步骤：根据轨枕的枕号生成用于固定在对应轨枕上的识别码；随着轨检小车沿着轨道方向运动，逐个对轨枕上的识别码或扣件进行拍摄，获取轨枕识别码图像信息或轨枕扣件图像信息，并根据所述轨枕识别码图像信息或轨枕扣件图像信息确定包含有对应轨枕枕号和实时里程信息的轨枕信息；将所述轨枕信息更新至预先建立的轨枕数据库中。本专利技术的有益效果是：本专利技术的基于图像识别的轨枕识别方法，通过预先在轨枕上设置识别码，然后通过对轨枕上的识别码或扣件进行拍摄，获取轨枕识别码图像信息或轨枕扣件图像信息，进而确定轨枕的枕号和实时里程信息，并更新至轨枕数据库中，检测精度高，并且大大降低了检修成本，同时安装和检测非常方便，非常适合大面积推广使用。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进：进一步：所述根据轨枕的枕号生成用于固定在对应轨枕上的识别码具体包括如下步骤：将轨枕进行一一对应编号，并生成对应的轨枕枕号；将包含轨枕枕号的初始参数信息进行加密处理，生成中间加密信息；对所述中间加密信息进行编码处理，生成与轨枕一一对应的识别码；其中，所述初始参数信息至少包括轨枕枕号和对应轨枕初始里程信息。上述进一步方案的有益效果是：通过对所述轨枕进行编号,方便后续根据枕号来对轨枕进行识别,对包含枕号的初始参数信息进行加密处理,防止数据信息在传输过程中被截取,然后再对所述中间加密信息进行编码,这样可以便于识别对所有轨枕的枕号进行管理和识别，形成相对封闭的数据管理系统。进一步：每间隔预设数量的轨枕设置所述识别码，其中，间隔预设数量为固定值或非固定值。上述进一步方案的有益效果是：通过间隔预设数量的轨枕设置所述识别码，可以大大降低成本，并且减小施工强度，在保证对轨枕枕号识别的基础上降低维护成本。进一步：针对设有识别码的轨枕，所述根据所述轨枕识别码图像信息或轨枕扣件图像信息确定包含有对应轨枕枕号和实时里程信息的轨枕信息具体包括如下步骤：在识别码对应的拍摄时刻采集对应的轨枕实时里程信息；对所述轨枕识别码图像信息进行图像识别处理，提取轨枕识别码；对所述轨枕识别码进行解码处理和解密处理，获取轨枕枕号；获取轨枕的实时参数信息，并根据所述实时参数信息、轨枕枕号和轨枕实时里程信息生成轨枕信息。上述进一步方案的有益效果是：针对设有识别码的轨枕，在识别码对应的拍摄时刻采集对应的轨枕实时里程信息，即可得到该轨枕的实时里程信息，并与该轨枕进行关联；通过对轨枕识别码图像信息进行图像识别处理，即可准确提取轨枕识别码，然后在进行解码和解密，进而得到轨枕枕号，这样可以根据轨枕的实时参数信息、轨枕枕号和轨枕实时里程信息生成轨枕信息，完成对轨枕的识别，以及轨枕信息的更新，非常方便、精确。进一步：针对没有设置识别码的轨枕，所述根据所述轨枕识别码图像信息或轨枕扣件图像信息确定包含有对应轨枕枕号的轨枕信息，以及获取轨枕的里程信息具体包括如下步骤：以上一个设有识别码的轨枕为起点，根据相邻两帧所述轨枕扣件图像信息计算当前轨枕与上一个设有识别码的轨枕之间的实际距离；获取上一个设有识别码的轨枕的里程信息，并根据上一个轨枕的里程信息和当前轨枕与上一个轨枕之间的实际距离确定所述当前轨枕的实时里程信息；根据所述当前轨枕的实时里程信息从所述轨枕数据库中读取对应的轨枕枕号。上述进一步方案的有益效果是：针对没有设置识别码的轨枕，以上一个设有识别码的轨枕为参照，获取当前轨枕与上一个设有识别码的轨枕之间的实际距离，这样结合当前轨枕的实时里程信息即可准确确定当前轨枕的实时里程信息，从而在所述轨枕数据库中读取对应的轨枕枕号，大大提高了轨枕的识别效率。进一步：所述根据相邻两帧所述轨枕扣件图像信息计算当前轨枕与上一个轨枕之间的实际距离具体包括如下步骤：以上一个设有识别码的轨枕为起点，根据相邻两帧所述轨枕扣件图像信息识别当前轨枕扣件在所述轨枕扣件图像信息内的像素位移；根据预先标定的像素位移与实际位移的比值确定世界坐标和像素坐标之间的转换关系；根据当前扣件在所述轨枕扣件图像信息内的像素位移和所述世界坐标和像素坐标之间的转换关系确定轨检小车相对于当前轨枕的移动距离；根据轨检小车相对于当前轨枕的移动距离确定当前轨枕与上一个轨枕之间的实际距离。上述进一步方案的有益效果是：通过相邻两帧所述轨枕扣件图像信息可以精确识别当前轨枕扣件在所述轨枕扣件图像信息内的像素位移，然后结合所述预先标定的像素位移与实际位移的比值即可准确计算拍摄相邻两帧所述轨枕扣件图像信息的时间间隔出轨检小车相对于当前轨枕的移动距离，这样即可确定出当前轨枕与上一个轨枕之间的实际距离。进一步：对轨枕上的识别码拍摄并获取轨枕识别码图像信息后，所述方法还包括如下步骤：根据所述轨枕识别码图像信息识别用于将承载有所述识别码的铭牌固定于对应轨枕上的紧固件，并获取对应紧固件的当前角度信息，并将当前角度信息与轨枕数据库中的初始角度信息进行比较，并在所述当前角度信息与初始角度信息偏差超过预设角度变化阈值时生成紧固件松动提醒信息。上述进一步方案的有益效果是：通过所述轨枕识别码图像信息准确识别出用于将承载有所述识别码的铭牌固定于对应轨枕上紧固件的当前角度信息，从而可以将当前角度信息与初始角度信息进行比较，确定紧固件的角度是否发生变化，如果是，则根据前角度信息与初始角度信息确定紧固件的角度变化信息，并在角度变化值超过对应的预设角度变化阈值时生成提醒信息，便于维护人员及时检修。本专利技术还提供了一种基于图像识别和识别码识别的轨枕识别系统,包括编码模块、拍摄识别模块和更新模块；所述编码模块，用于根据轨枕的枕号生成用于固定在对应轨枕上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于图像识别的轨枕识别方法,其特征在于，包括如下步骤：/n根据轨枕的枕号生成用于固定在对应轨枕上的识别码；/n随着轨检小车沿着轨道方向运动，逐个对轨枕上的识别码或扣件进行拍摄，获取轨枕识别码图像信息或轨枕扣件图像信息，并根据所述轨枕识别码图像信息或轨枕扣件图像信息确定包含有对应轨枕枕号和实时里程信息的轨枕信息；/n将所述轨枕信息更新至预先建立的轨枕数据库中。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于图像识别的轨枕识别方法,其特征在于，包括如下步骤：
根据轨枕的枕号生成用于固定在对应轨枕上的识别码；
随着轨检小车沿着轨道方向运动，逐个对轨枕上的识别码或扣件进行拍摄，获取轨枕识别码图像信息或轨枕扣件图像信息，并根据所述轨枕识别码图像信息或轨枕扣件图像信息确定包含有对应轨枕枕号和实时里程信息的轨枕信息；
将所述轨枕信息更新至预先建立的轨枕数据库中。


2.根据权利要求1所述的基于图像识别和识别码识别的轨枕识别方法,其特征在于，所述根据轨枕的枕号生成用于固定在对应轨枕上的识别码具体包括如下步骤：
将轨枕进行一一对应编号，并生成对应的轨枕枕号；
将包含轨枕枕号的初始参数信息进行加密处理，生成中间加密信息；
对所述中间加密信息进行编码处理，生成与轨枕一一对应的识别码；
其中，所述初始参数信息至少包括轨枕枕号和对应轨枕初始里程信息。


3.根据权利要求2所述的基于图像识别和识别码识别的轨枕识别方法,其特征在于，每间隔预设数量的轨枕设置所述识别码，其中，间隔预设数量为固定值或非固定值。


4.根据权利要求3所述的基于图像识别和识别码识别的轨枕识别方法,其特征在于，针对设有识别码的轨枕，所述根据所述轨枕识别码图像信息或轨枕扣件图像信息确定包含有对应轨枕枕号和实时里程信息的轨枕信息具体包括如下步骤：
在识别码对应的拍摄时刻采集对应的轨枕实时里程信息；
对所述轨枕识别码图像信息进行图像识别处理，提取轨枕识别码；
对所述轨枕识别码进行解码处理和解密处理，获取轨枕枕号；
获取轨枕的实时参数信息，并根据所述实时参数信息、轨枕枕号和轨枕实时里程信息生成轨枕信息。


5.根据权利要求3所述的基于图像识别和识别码识别的轨枕识别方法,其特征在于，针对没有设置识别码的轨枕，所述根据所述轨枕识别码图像信息或轨枕扣件图像信息确定包含有对应轨枕枕号的轨枕信息，以及获取轨枕的里程信息具体包括如下步骤：
以上一个设有识别码的轨枕为起点，根据相邻两帧所述轨枕扣件图像信息计算当前轨枕与上一个设有识别码的轨枕之间的实际距离；
获取上一个设有识别码的轨枕的里程信息，并根据上一个轨枕的里程信息和当前轨枕与上一个轨枕之间的实际距离确定所述当前轨枕的实时里程信息；
根据所述当前轨枕的实时里程信息从所述轨枕数据库中读取对应的轨枕枕号。


6.根据权利要求5所述的基于图像识别和识别码识别的轨枕识别方法,其特征在于，所述根据相邻两帧所述轨枕扣件图像信息计算当前轨枕与上一个轨枕之间的实际距离具体包括如下步骤：
以上一个设有识别码的轨枕为起点，根据相邻两帧所述轨枕扣件图像信息识别当前轨枕扣件在所述轨枕扣件图像信息内的像素位移；
根据预先标定的像素位移与实际位移的比值确定世界坐标和像素坐标之间的转换关系；
根据当前扣件在所述轨枕扣件图像信息内的像素位移和所述世界坐标和像素坐标之间的转换关系确定轨检小车相对于当前轨枕的移动距离；
根据轨检...

【专利技术属性】
技术研发人员：王五丰，程曦，陈磊，李斌，钟小军，廖水华，李成建，王杰，朱淑娟，张正，蒋斯嘉，
申请(专利权)人：武汉纵横天地空间信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42