道砟检测方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种道砟检测方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质，道砟检测方法包括：基于标准点云数据生成点云灰度图；将点云灰度图输入预先训练完成的轨道识别模型中，输出道砟的轨枕数据和轨道数据；获取道砟检测机构的轨迹数据；线确定参考轨迹线，并基于参考轨迹线构建轨面坐标系；在轨面坐标系下将剔除了轨枕数据和轨道数据后的断面点云数据与标准断面，确定道砟状态；其中，道砟状态包括：道砟正常、道砟拱起和道砟塌陷；通过户外作业采集数据将数据进行分析转化，精确地确定道砟断面，将获得的道砟断面与标准断面比较判断道砟状态，降低了检测成本，提高了检测效率，提升了检测准确率。提升了检测准确率。提升了检测准确率。

【技术实现步骤摘要】
道砟检测方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质


[0001]本专利技术涉及道路检测设备
，尤其是涉及一种道砟检测方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]近年来，每年越来越多的智能化设备应用铁路检测，主要检测轨道几何参数、扣件状态、轨道板状态、轨面光带、接触网等设施，但还没有更有效的设备来自动化检测有砟轨道的道砟病害，目前对于道砟病害，还是主要靠人工来检测，该工作每年投入大量的人员，在日益追求运输安全的今天，大量人员线上作业存在严重的人身安全隐患，安全生产压力巨大，而且人工巡检的方式效率低、质量差、成本高，受检测人员的经验和方法影响大，经常有漏检、发现问题不到位的情况，而且无法形成规范化、标准化的检修成果，难以对数据进行有效的电子化管理，管理部门无法对铁路道砟的状态进行综合判断，无法通过数据的积累和数据挖掘对铁路道砟加铺做出判断，且道砟病害会严重影响列车行驶安全，且道砟病害长时间检测不出会导致轨道板、钢轨等发生病害。因此，亟需一套高效的有砟轨道病害检测技术方案，用于降低检测成本，提高检测效率，提升检测准确率。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种道砟检测方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质，通过户外作业采集数据将数据进行分析转化，精确地确定道砟断面，将获得的道砟断面与标准断面比较判断道砟状态，降低了检测成本，提高了检测效率，提升了检测准确率。
[0004]第一方面，本专利技术实施例提供了一种道砟检测方法，道砟检测方法包括：获取道砟检测机构的惯性导航数据、定位数据和原始点云数据；基于惯性导航数据和定位数据融合解算，得到POS数据；将POS数据和原始点云数据拟合，得到标准点云数据；基于标准点云数据生成点云灰度图；将点云灰度图输入预先训练完成的轨道识别模型中，输出道砟的轨枕数据和轨道数据；获取道砟检测机构的轨迹数据；将轨迹数据进行抽稀平滑处理，获得平面轨迹线；基于平面轨迹线确定参考轨迹线，并基于参考轨迹线构建轨面坐标系；在轨面坐标系下获取道砟的断面点云数据，剔除轨枕数据和轨道数据；基于剔除了轨枕数据和轨道数据后的断面点云数据与标准断面，确定道砟状态；其中，道砟状态包括：道砟正常、道砟拱起和道砟塌陷。
[0005]在本专利技术较佳的实施例中，惯性导航数据包括：IMR惯性导航数据和DMR编码器里程数据；定位数据包括：移动定位数据和静态定位数据；基于惯性导航数据和定位数据融合解算，获得POS数据的步骤包括：基于IMR惯性导航数据和DMR编码器里程数据获取标准格式的惯性导航数据；基于标准格式的惯性导航数据、移动定位数据和静态定位数据融合解算，获得POS数据。
[0006]在本专利技术较佳的实施例中，基于标准点云数据生成点云灰度图的步骤包括：基于
标准点云数据提取道砟两侧预设区域内的点云数据；将预设区域内的点云数据进行滤波处理，获得滤波后的点云数据；以道砟检测机构的前进方向为X轴正方向构建第一水平面坐标系，基于预设的切割阈值切割点云数据，将切割后的点云数据投影到第一水平面坐标系，生成多个灰度图。
[0007]在本专利技术较佳的实施例中，在将点云灰度图输入预先训练完成的轨道识别模型中，输出轨枕数据和轨道数据的步骤之前，道砟检测方法还包括：将灰度图进行亮度调整，获得亮度调整后的灰度图。
[0008]在本专利技术较佳的实施例中，轨道识别模型包括：全局模块；全局模块设置于轨道识别模型的提取部分和上采样部分之间；将点云灰度图输入预先训练完成的轨道识别模型中，输出道砟的轨枕数据和轨道数据的步骤，包括：通过全局模块降低轨道识别模型的卷积维度。
[0009]在本专利技术较佳的实施例中，将轨迹数据进行抽稀平滑处理，获得平面轨迹线的步骤包括：将轨迹数据基于预设的抽稀阈值进行抽稀处理，获得抽稀后的轨迹数据；将抽稀后的轨迹数据基于预设的点数阈值和平滑阈值进行平滑处理，获得平面轨迹线。
[0010]在本专利技术较佳的实施例中，平面轨迹由多个基础点组成；基于平面轨迹线确定参考轨迹线，并基于参考轨迹线构建轨面坐标系的步骤包括：将第一基础点投影在轨迹上，获取第一中间点；获取距离第一中间点最近的第一POS点，提取第一POS点的Z轴值以及第一翻滚角度；基于第一中间点和第一POS点的Z值确定第一空间点；基于预设的距离和第一基础点获取第二基础点和第三基础点；获取距离第二基础点最近的第二POS点，提取第二POS点的Z值以及第二翻滚角度；基于第二基础点和第二POS点的Z值确定第二空间点；获取距离第三基础点最近的第三POS点，提取第三POS点的Z值；基于第三基础点和第三POS点的Z值确定第三空间点；基于第一空间点到第二空间点的方向向量和第一翻滚角度确定第一轨面点集和第二轨面点集；基于第二空间点到第三空间点的方向向量和第二翻滚角度确定第三轨面点集和第四轨面点集；基于第一轨面点集、第二轨面点集、第三轨面点集和第四轨面点集构建轨面坐标系。
[0011]第二方面，本专利技术实施例提供了一种道砟检测装置，道砟检测装置包括：数据获取模块，用于获取惯性导航数据、道砟检测机构的定位数据和原始点云数据；POS数据确定模块，用于基于惯性导航数据和定位数据融合解算，获得POS数据；标准点云数据确定模块，用于将POS数据和原始点云数据拟合，获得标准点云数据；灰度图生成模块，用于基于标准点云数据生成点云灰度图；轨道数据确定模块，用于将点云灰度图输入预先训练完成的轨道识别模型中，输出轨枕数据和轨道数据；数据获取模块，还用于获取道砟检测机构的轨迹数据；平面轨迹线确定模块，用于将轨迹数据进行抽稀平滑处理，获得平面轨迹线；轨面坐标系确定模块，用于基于平面轨迹线确定参考轨迹线，并基于参考轨迹线构建轨面坐标系；道砟状态确定模块，用于在轨面坐标系下获取断面点云数据，并剔除轨枕数据和轨道数据，将剔除了轨枕数据和轨道数据后的断面点云数据与标准断面比较，确定道砟状态；其中，道砟状态包括：道砟正常、道砟拱起和道砟塌陷。
[0012]第三方面，本专利技术实施例提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，存储器存储有能够被处理器执行的计算机可执行指令，处理器执行计算机可执行指令以实现上述任一项的道砟检测方法。
[0013]第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令在被处理器调用和执行时，计算机可执行指令促使处理器实现上述任一项的道砟检测方法。
[0014]本专利技术实施例带来了一下有益效果：
[0015]本专利技术实施例提供了一种道砟检测方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质，其中，道砟检测方法包括：获取道砟检测机构的惯性导航数据、定位数据和原始点云数据；基于惯性导航数据和定位数据融合解算，得到POS数据；将POS数据和原始点云数据拟合，得到标准点云数据；基于标准点云数据生成点云灰度图；将点云灰度图输入预先训练完成的轨道识别模型中，输出道砟的轨枕数据和轨道数据；获取道砟检测机构的轨迹数据；将轨迹数据进行抽稀平滑处理，获得平面轨迹线；基于平面轨迹线确定参考轨迹线，并基于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种道砟检测方法，其特征在于，所述道砟检测方法包括：获取道砟检测机构的惯性导航数据、定位数据和原始点云数据；基于所述惯性导航数据和所述定位数据融合解算，得到POS数据；将所述POS数据和所述原始点云数据拟合，得到标准点云数据；基于所述标准点云数据生成点云灰度图；将所述点云灰度图输入预先训练完成的轨道识别模型中，输出道砟的轨枕数据和轨道数据；获取所述道砟检测机构的轨迹数据；将所述轨迹数据进行抽稀平滑处理，获得平面轨迹线；基于所述平面轨迹线确定参考轨迹线，并基于参考轨迹线构建轨面坐标系；在所述轨面坐标系下获取所述道砟的断面点云数据，剔除所述轨枕数据和所述轨道数据；基于剔除了所述轨枕数据和所述轨道数据后的断面点云数据与标准断面，确定道砟状态；其中，所述道砟状态包括：道砟正常、道砟拱起和道砟塌陷。2.根据权利要求1所述的道砟检测方法，其特征在于，所述惯性导航数据包括：IMR惯性导航数据和DMR编码器里程数据；所述定位数据包括：移动定位数据和静态定位数据；基于所述惯性导航数据和所述定位数据融合解算，获得POS数据的步骤包括：基于所述IMR惯性导航数据和所述DMR编码器里程数据获取标准格式的惯性导航数据；基于所述标准格式的惯性导航数据、所述移动定位数据和静态定位数据融合解算，获得POS数据。3.根据权利要求1所述的道砟检测方法，其特征在于，基于所述标准点云数据生成点云灰度图的步骤包括：基于所述标准点云数据提取道砟两侧预设区域内的点云数据；将所述预设区域内的点云数据进行滤波处理，获得滤波后的点云数据；以所述道砟检测机构的前进方向为X轴正方向构建第一水平面坐标系，基于预设的切割阈值切割所述点云数据，将切割后的所述点云数据投影到所述第一水平面坐标系，生成多个灰度图。4.根据权利要求1所述的道砟检测方法，其特征在于，在将所述点云灰度图输入预先训练完成的轨道识别模型中，输出轨枕数据和轨道数据的步骤之前，所述道砟检测方法还包括：将所述灰度图进行亮度调整，获得亮度调整后的灰度图。5.根据权利要求1所述的道砟检测方法，其特征在于，所述轨道识别模型包括：全局模块；所述全局模块设置于所述轨道识别模型的提取部分和上采样部分之间；将所述点云灰度图输入预先训练完成的轨道识别模型中，输出道砟的轨枕数据和轨道数据的步骤，包括：通过所述全局模块降低所述轨道识别模型的卷积维度。6.根据权利要求1所述的道砟检测方法，其特征在于，将所述轨迹数据进行抽稀平滑处理，获得平面轨迹线的步骤包括：将所述轨迹数据基于预设的抽稀阈值进行抽稀处理，获得抽稀后的轨迹数据；
将所述抽稀后的轨迹数据基于预设的点数阈值和平滑阈值进行平滑处理，获得所述平面轨迹线。...

【专利技术属性】
技术研发人员：范明明，关海军，刘鑫，王肇辉，常思铭，
申请(专利权)人：内蒙古中电物流路港有限责任公司赤峰铁路分公司，
类型：发明
国别省市：