基于四目立體視覺的智軌電車參數測量方法與系統

彭 京，高曉飛，龍海泉，周傳德

(1.湖南中車智行科技有限責任公司，湖南 株洲 410000；2.重慶科技學院 機械與動力工程學院，重慶 401331)

智軌電車是一種融合了現代有軌電車和公共汽車各自優勢的交通工具，投資成本低、建設周期短、運營靈活[1]。然而，由于智軌電車具有3節及以上編組，整體車身超過20 m，在車輛行駛過程中極易出現跑偏、甩尾及雙向駕駛性能不一致等現象，需對車軸及鉸接盤角度進行精密測量[2]。

目前采用角度和尺寸測量儀進行智軌電車角度測量，整車完成測量耗時1 d，效率低、勞動強度大且測量誤差大[3]。為實現智軌電車車輪及鉸接盤角度快速、精密測量，提出了一種基于四目立體視覺的測量框架，解決車身過長引起的測量視野范圍問題；通過方向性標靶的識別及二次優化，解決車輪目標空間姿態的高精度求解問題；通過空間向量計算各輪轉向角及鉸接盤夾角，構建相關角度視覺測量模型；通過V3D模型建立車身平面測量基準，解決車廂前后左右不平產生的誤差，實現了智軌電車車輪及鉸接盤角度大視野、高效率、高精度測量。

1 智軌電車的幾何參數

智軌電車角度測量需構造測量基準，定義電車在車輪零轉向角時為零位置狀態，以車身平面為基準建立各角度間數學關系式，如圖1所示，連接同一車廂左右兩側車輪位置得到兩個輪轂線AC、BD，將輪轂線的中點E、F連接以得到虛軌對準線EF，取虛軌對準線的垂線GH，由車輪法向的法向量與垂線得到夾角∠A、∠B、∠C、∠D，視為車輪轉向角。……