(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210919933.5 (22)申请日 2022.08.02 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114972519 A (43)申请公布日 2022.08.30 (73)专利权人 石家庄铁道大 学 地址 050043 河北省石家庄市长安区北二 环东路17号 (72)发明人 刘永强　范笑乾　栗康　赵常宏　 王小龙　刘亚晴　崔皓　马国萍　 王晶磊　 (74)专利代理 机构 石家庄轻拓知识产权代理事 务所(普通 合伙) 13128 专利代理师 黄辉本(51)Int.Cl. G06T 7/73(2017.01) G06T 7/80(2017.01) (56)对比文件 CN 113703023 A,2021.1 1.26 CN 204488641 U,2015.07.2 2 CN 111288967 A,2020.0 6.16 CN 103465938 A,2013.12.25 审查员 李玥 (54)发明名称 一种基于红外反射和图像处理的轨道车辆 精确定位方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于红外反射和图像处 理的轨道车辆精确定位方法， 包括如下步骤： 步 骤1： 计算定位距离的确定； 步骤2： 理论正确距离 的确定； 步骤3： 参数修正， 通过计算定位距离和 理论正确距离进行对比， 对修正参数进行迭代更 新， 通过修正参数的不断迭代更新提高定位的精 度， 最后得到真实定位距离。 本发明实现了非接 触式测量， 解决了物理接触测距方式结果不够精 确， 操控性差的缺点， 故障率低， 提高了测量装置 的寿命， 另外， 通过辅助校准装置进行距离修正， 保证了距离测量的准确性， 适用于轨道交通距离 检测技术领域。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 114972519 B 2022.10.21 CN 114972519 B 1.一种基于红外反射和图像处理的轨道车辆精确定位方法， 其特征在于， 包括如下步 骤： 步骤1： 计算定位距离的确定， 首先利用图像传感器接收红外线发射二极管在轨道表面 的折射图像； 然后进行图像处 理； 最后通过计算定位距离公式运 算得到计算定位距离； 所述步骤1中的计算定位距离公式如下： 其中， 为计算定位距离， k为图像定位距离和计算定位距离之间的换算系数， 通过实 验的方法确定， 为测试系统对x方向的迭代更新后的修正系数， 是测试系统对y方向的迭 代更新后的修正系数， 用于参数修正部分对系统结果 的优化， 和  分别为x方向 和y方向的计算移动距离； 所述计算移动距离 和  计算公式如下： 其中， x和y为像素格在x方向上和y方向上的图像移动距离， 和 分别代表计算移动距离 和  相对图像移动距离x和y 之间的映射系数； 步骤2： 理论正确距离的确定， 首先在隧道建成后确定标定点； 然后利用图像传感器接 收激光发射器通过 标定点处反光板折 射的图像； 最后通过 标定算法得到理论 正确距离； 步骤3： 参数修正， 通过计算定位距离和理论正确距离进行对比， 并通过辅助校准装置 对修正参数进行迭代更新， 通过修正参数 的不断迭代更新提高定位的精度， 最后得到真实 定位距离； 所述测试系统对x方向的迭代更新后的修正系数 和测试系统对y方向的迭代更新后的 修正系数 计算公式如下： 当dc＞dt， 当dc＜dt， 其中， 为测试系统对x方 向的迭代更新前的修正系数， 为测试系统对y方 向的迭代 更新前的修正系数， ∆为修正量， 即计算定位距离和理论正确距离之差的绝对值， dt 为理论 正确距离 。 2.根据权利要求1所述的一种基于红外反射和图像处理的轨道车辆精确定位方法， 其 特征在于： 所述 步骤1中图像处 理包括步骤如下：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114972519 B 2步骤a： 获取图像， 设立测量 地点， 确定测量 地点明暗特 征； 步骤b： 对比图像， 对比后一图像和前一图像， 对获取的图像进行扩充预处 理； 步骤c： 截取图像， 提取后一图像和前一图像的核心区域； 步骤d： 卷积定位， 通过 卷积运算得到图像定位距离 。 3.根据权利要求1所述的一种基于红外反射和图像处理的轨道车辆精确定位方法， 其 特征在： 所述 步骤1中图像传感器和红外线发射 二极管之间设有 若干个信号 放大装置 。 4.根据权利要求1所述的一种基于红外反射和图像处理的轨道车辆精确定位方法， 其 特征在于： 所述辅助校准装置包括设置在车辆上 的激光发射器， 和设置在隧道侧 壁上若干 个离散的校准 点处的反光板 。 5.根据权利要求1所述的一种基于红外反射和图像处理的轨道车辆精确定位方法， 其 特征在于： 所述红外线发射 二极管采用的型号 为LET‑302。 6.根据权利要求1所述的一种基于红外反射和图像处理的轨道车辆精确定位方法， 其 特征在于： 所述图像传感器采用型号 为TCD142D线阵C CD。 7.根据权利要求4所述的一种基于红外反射和图像处理的轨道车辆精确定位方法， 其 特征在于： 所述反光板采用合金 材质。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114972519 B 3