本技術(shù)涉及異物檢測，尤其涉及一種基于激光雷達(dá)與圖像融合的軌面異物檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、城市軌道交通是城市公共交通系統(tǒng)的骨干，是城市綜合交通體系的重要組成部分，其安全運(yùn)行對保障人民群眾生命財產(chǎn)安全、維護(hù)社會安全穩(wěn)定具有重要意義，在城市軌道線路上，特別是地面及高架場景中，存在異物入侵會嚴(yán)重危及城軌列車的運(yùn)行安全。針對此問題，現(xiàn)有技術(shù)中采用激光雷達(dá)和視頻融合的檢測系統(tǒng)對軌道進(jìn)行監(jiān)測，判斷是否有異物侵入，這種方式技術(shù)原理是激光雷達(dá)和視頻采集設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配融合，在融合前分別對這兩組數(shù)據(jù)做處理，提取出確定的目標(biāo)，最后在同一坐標(biāo)系下做數(shù)據(jù)融合，其中激光雷達(dá)和視頻采集設(shè)備為單獨(dú)的設(shè)備，例如申請?zhí)枮椤?02120427584.6”的實(shí)用新型，激光雷達(dá)和視頻采集設(shè)備并排間隔設(shè)置在一支架上，需要分別單獨(dú)接線，這種方式會存在雷達(dá)定位數(shù)據(jù)和視頻圖像數(shù)據(jù)在融合匹配后定位精準(zhǔn)度不高、施工布線復(fù)雜、體積大、在夜間定位檢測質(zhì)量較低等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問題是提供一種基于激光雷達(dá)與圖像融合的軌面異物檢測系統(tǒng)，解決雷達(dá)定位數(shù)據(jù)和視頻圖像數(shù)據(jù)在融合匹配后定位精準(zhǔn)度不高、施工布線復(fù)雜、體積大、在夜間定位檢測質(zhì)量較低等問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的一個技術(shù)方案是提供一種基于激光雷達(dá)與圖像融合的軌面異物檢測系統(tǒng)，包括殼體、位于殼體外部下方的支撐架、位于殼體內(nèi)部的攝像檢測裝置和激光雷達(dá)檢測裝置、控制單元以及集控主板；攝像檢測裝置和激光雷達(dá)檢測裝置在豎直方向上疊放，激光雷達(dá)檢測裝置的光束軸線與攝像檢測裝置的攝像機(jī)中軸線平行且位于同一豎向截面內(nèi)；集控主板匯聚攝像檢測裝置、激光雷達(dá)檢測裝置以及控制單元的電源網(wǎng)線連接線路，并向殼體外部延伸出電源網(wǎng)線聯(lián)合接口；攝像檢測裝置包括攝像頭和設(shè)于攝像頭周圍的多個具有不同發(fā)光角度補(bǔ)光燈珠的紅外補(bǔ)光燈。

3、優(yōu)選的，紅外補(bǔ)光燈包括供紅外補(bǔ)光燈的光線穿透的透光片，每一紅外補(bǔ)光燈包括交替均布的兩個發(fā)光角度70°的補(bǔ)光燈珠、兩個發(fā)光角度35°的補(bǔ)光燈珠和兩個發(fā)光角度7°的補(bǔ)光燈珠。

4、優(yōu)選的，殼體包括上蓋、套筒和底板，上蓋蓋合套筒的上部，底板連接套筒的下部，上蓋、套筒和底板圍合形成容納空間，容納空間內(nèi)設(shè)置有攝像檢測裝置和激光雷達(dá)檢測裝置，激光雷達(dá)檢測裝置包括用于發(fā)射激光的激光頭，套筒的前壁設(shè)有與攝像頭、激光頭和紅外補(bǔ)光燈形狀、大小相適配的通孔。

5、優(yōu)選的，底板上設(shè)置有雷達(dá)托板，激光雷達(dá)檢測裝置設(shè)置在雷達(dá)托板上，攝像檢測裝置和激光雷達(dá)檢測裝置中間設(shè)有隔板，攝像檢測裝置通過框形固定架固定在隔板上，紅外補(bǔ)光燈通過l形固定架固定在隔板上，控制單元和集控主板通過另一個l形固定架固定在隔板上。

6、優(yōu)選的，殼體和支撐架之間為活動連接。

7、優(yōu)選的，殼體和支撐架之間為活動連接時可以是如下第一種結(jié)構(gòu)：支撐架包括固定支撐板和螺接在固定支撐板上的支撐柱；支撐柱上部呈圓弧形，設(shè)有一個球形凹槽；底板上設(shè)有與球形凹槽適配的球形凸塊，球形凹槽咬合球形凸塊。

8、優(yōu)選的，殼體和支撐架之間為活動連接時還可以是如下第二種結(jié)構(gòu)：支撐架包括固定支撐板和螺接在固定支撐板上的支撐柱；支撐柱上部呈圓弧形，設(shè)有一個弧形貫通凹槽；底板上設(shè)有與弧形貫通凹槽適配的弧形凸塊，弧形貫通凹槽咬合弧形凸塊，并通過轉(zhuǎn)向軸貫穿支撐柱和弧形凸塊。

9、優(yōu)選的，上述的第二種結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)向軸上設(shè)有防滑凸塊，支撐柱設(shè)有與防滑凸塊相適配的防滑凹槽，防滑凸塊卡緊在防滑凹槽內(nèi)。

10、優(yōu)選的，殼體的外部設(shè)有散熱條。

11、優(yōu)選的，上述的基于激光雷達(dá)與圖像融合的軌面異物檢測系統(tǒng)，還包括遮雨板，遮雨板設(shè)置于殼體的上側(cè)。

12、本實(shí)用新型的有益效果是：通過激光雷達(dá)檢測裝置與攝像檢測裝置豎向疊放方式，使激光雷達(dá)檢測裝置的光束軸線與攝像檢測裝置的攝像機(jī)中軸線平行且位于同一豎向截面內(nèi)，精準(zhǔn)、快速定位異物在視頻圖像中的位置，快速融合匹配雷達(dá)定位數(shù)據(jù)和視頻圖像數(shù)據(jù)，并且激光雷達(dá)檢測裝置與攝像檢測裝置設(shè)置在同一個殼體內(nèi)，電網(wǎng)線匯聚到同一接口，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，易安裝布線，在攝像檢測裝置周圍還設(shè)有多個具有不同發(fā)光角度補(bǔ)光燈珠的紅外補(bǔ)光燈，能夠清晰的全方位、長距離攝像檢測，即使在夜間和雨霧惡劣天氣條件下，也能實(shí)時定位追蹤異物的位置，提高其檢測質(zhì)量。

技術(shù)特征：

1.一種基于激光雷達(dá)與圖像融合的軌面異物檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括殼體、位于所述殼體外部下方的支撐架、位于所述殼體內(nèi)部的攝像檢測裝置和激光雷達(dá)檢測裝置、控制單元以及集控主板；所述攝像檢測裝置和激光雷達(dá)檢測裝置在豎直方向上疊放，所述激光雷達(dá)檢測裝置的光束軸線與所述攝像檢測裝置的攝像機(jī)中軸線平行且位于同一豎向截面內(nèi)；所述集控主板匯聚所述攝像檢測裝置、激光雷達(dá)檢測裝置以及控制單元的電源網(wǎng)線連接線路，并向所述殼體外部延伸出電源網(wǎng)線聯(lián)合接口；所述攝像檢測裝置包括攝像頭和設(shè)于所述攝像頭周圍的多個具有不同發(fā)光角度補(bǔ)光燈珠的紅外補(bǔ)光燈。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光雷達(dá)與圖像融合的軌面異物檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外補(bǔ)光燈包括供所述紅外補(bǔ)光燈的光線穿透的透光片，每一所述紅外補(bǔ)光燈包括交替均布的兩個發(fā)光角度70°的補(bǔ)光燈珠、兩個發(fā)光角度35°的補(bǔ)光燈珠和兩個發(fā)光角度7°的補(bǔ)光燈珠。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于激光雷達(dá)與圖像融合的軌面異物檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述殼體包括上蓋、套筒和底板，所述上蓋蓋合所述套筒的上部，所述底板連接所述套筒的下部，所述上蓋、套筒和底板圍合形成容納空間，所述容納空間內(nèi)設(shè)置有所述攝像檢測裝置和激光雷達(dá)檢測裝置，所述激光雷達(dá)檢測裝置包括用于發(fā)射激光的激光頭，所述套筒的前壁設(shè)有與所述攝像頭、激光頭和紅外補(bǔ)光燈形狀、大小相適配的通孔。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于激光雷達(dá)與圖像融合的軌面異物檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述底板上設(shè)置有雷達(dá)托板，所述激光雷達(dá)檢測裝置設(shè)置在所述雷達(dá)托板上，所述攝像檢測裝置和激光雷達(dá)檢測裝置中間設(shè)有隔板，所述攝像檢測裝置通過框形固定架固定在所述隔板上，所述紅外補(bǔ)光燈通過l形固定架固定在所述隔板上，所述控制單元和集控主板通過另一個l形固定架固定在所述隔板上。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于激光雷達(dá)與圖像融合的軌面異物檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述殼體和所述支撐架之間為活動連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于激光雷達(dá)與圖像融合的軌面異物檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述支撐架包括固定支撐板和螺接在所述固定支撐板上的支撐柱；所述支撐柱上部呈圓弧形，設(shè)有一個球形凹槽；所述底板上設(shè)有與所述球形凹槽適配的球形凸塊，所述球形凹槽咬合所述球形凸塊。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于激光雷達(dá)與圖像融合的軌面異物檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述支撐架包括固定支撐板和螺接在所述固定支撐板上的支撐柱；所述支撐柱上部呈圓弧形，設(shè)有一個弧形貫通凹槽；所述底板上設(shè)有與所述弧形貫通凹槽適配的弧形凸塊，所述弧形貫通凹槽咬合所述弧形凸塊，并通過轉(zhuǎn)向軸貫穿所述支撐柱和所述弧形凸塊。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于激光雷達(dá)與圖像融合的軌面異物檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向軸上設(shè)有防滑凸塊，所述支撐柱設(shè)有與所述防滑凸塊相適配的防滑凹槽，所述防滑凸塊卡緊在所述防滑凹槽內(nèi)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光雷達(dá)與圖像融合的軌面異物檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述殼體的外部設(shè)有散熱條。

10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任一項所述的基于激光雷達(dá)與圖像融合的軌面異物檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括遮雨板，所述遮雨板設(shè)置于所述殼體的上側(cè)。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種基于激光雷達(dá)與圖像融合的軌面異物檢測系統(tǒng)。包括殼體、位于殼體外部下方的支撐架、位于殼體內(nèi)部的攝像檢測裝置和激光雷達(dá)檢測裝置、控制單元以及集控主板；攝像檢測裝置和激光雷達(dá)檢測裝置在豎直方向上疊放，激光雷達(dá)檢測裝置的光束軸線與攝像檢測裝置的攝像機(jī)中軸線平行且位于同一豎向截面內(nèi)，能夠精準(zhǔn)、快速定位異物在視頻圖像中的位置；集控主板匯聚攝像檢測裝置、激光雷達(dá)檢測裝置以及控制單元的電源網(wǎng)線連接線路，并向殼體外部延伸出電源網(wǎng)線聯(lián)合接口；攝像檢測裝置包括攝像頭和設(shè)于攝像頭周圍的多個具有不同發(fā)光角度補(bǔ)光燈珠的紅外補(bǔ)光燈。該檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，易安裝布線，即使在夜間，也能實(shí)時定位追蹤異物的位置。

技術(shù)研發(fā)人員：王磊,黃乃斌,任超,李敬欽,于行健,于超,張雷,王列偉,常祖賢,李沛遙,邵立強(qiáng),李波,馬作則
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京派光智慧感知信息技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20231214
技術(shù)公布日：2024/10/10