1.一种轨旁设备限界快速自动测量的方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:测量车接收启动信号并沿轨道前行,同时相机采集轨道两旁的图像信息,激光扫描仪采集扫描数据,编码器采集编码数据;将采集到的图像数据、扫描数据、编码数据实时传输到运算装置;步骤2:运算装置接收图像数据,并读取同时接收的编码数据,将编码数据转换为里程数据,将图像数据与里程数据关联保存;运算装置接收扫描数据,并读取同时接收的编码数据,将编码数据转换为里程数据,将扫描数据和里程数据关联保存;步骤3:测量车接收停止信号,在轨道上停止前行;运算装置开始处理保存的图像数据、扫描数据以及里程数据;所述步骤1中的启动信号以及步骤3中的停止信号均为遥控信号;步骤4:运算装置根据接收的图像数据以及对应的里程数据,完成图像检测;步骤5:完成图像检测后,运算装置根据接收的扫描数据以及对应的里程数据,完成扫描数据的处理,获取轨旁设备到轨道的距离数据;所述步骤5中扫描数据的处理包括如下步骤:步骤51:读取相机获取的最佳图像的图像数据以及对应的里程数据;并将获取的图像数据根据里程数据进行排序并标号;步骤52:对最佳图像的图像数据对应的里程数据进行补偿,得到补偿里程数据;步骤53:根据最佳图像的补偿里程数读取一份对应的扫描数据;其中第一次读取扫描数据时,根据第一个标号的图像数据的补偿里程数据进行读取;扫描数据根据补偿里程数据依次读取;步骤54:根据相机和扫描仪的高度差以及相机和扫描仪在垂直于测量车行进方向上的左右偏差确定相机在扫描图像中的位置;步骤55:计算相机在扫描图像中的视场范围;步骤56:根据相机在扫描数据内的视场范围提取轨旁设备的截面的轮廓点;步骤57:根据扫描的轮廓点,拟合最小的外接矩形,计算获得外接矩形的中心点;步骤58:计算外接矩形的中心点到扫描图像的中心点的横坐标差值作为扫描图像中该轨旁设备到轨道的距离;将扫描图像中的距离根据扫描比例的进行缩放得到实际的距离并输出;步骤59:完成最后一个标号图像数据的补偿里程数据对应的扫描数据的处理,结束步骤;步骤6:输出轨旁设备的信息,结束步骤。
2.根据权利要求1所述的一种轨旁设备限界快速自动测量的方法,其特征在于,所述步骤4中图像检测包括轨旁设备之间的限界距离的计算,限界距离的计算包括如下步骤:步骤41:基于深度学习训练获得的模型接收输入的图像数据,遍历图像数据,按顺序读取每一帧图像,并识别框选出每一帧图像中的目标设备;步骤42:读取每一帧图像中的框选区域,根据框选区域中心点和对应的图像中心点距离判断是否为最佳图像;根据最佳图像的对应的里程数据,确定该目标设备对应的里程;步骤43:获得所有轨道设备对应的里程,将轨道设备根据里程数进行排序,计算在里程数上相邻的设备之间的限界距离;步骤44:将限界距离整理并成表格输出,结束步骤。
3.根据权利要求2所述的一种轨旁设备限界快速自动测量的方法,其特征在于,所述步骤41中基于深度学习的模型采用yolov3 Darknet53基础网络模型。
4.根据权利要求2所述的一种轨旁设备限界快速自动测量的方法,其特征在于,所述步骤42中对最佳图像的选择包括如下步骤:步骤421:读取图像中的框选区域,获取框选区域的中任一对角线上的两个顶点的坐标,分别表示为(Sx,Sy),(Ex,Ey);其中第一次读取图像的框选区域时,读取第一帧图像的框选区域;步骤422:计算两个顶点坐标(Sx,Sy),(Ex,Ey)的中点坐标,中点的坐标表示为(Cx,Cy);步骤423:获取图像的中心点的坐标,并根据框选区域的中点的坐标和图像的中心点的坐标,获得两者之间的横坐标间距DistanceCW;步骤424:判断是否遍历所有图像;若遍历图像则进入步骤425,;否则返回步骤421;步骤425:遍历所有图像,选出横坐标间距DistanceCW最小的一帧图像,作为最佳图像,结束步骤。
5.根据权利要求2所述的一种轨旁设备限界快速自动测量的方法,其特征在于,所述步骤4中图像检测还包括轨旁设备安装位置的校验,轨旁设备安装位置的校验包括如下步骤:步骤41a:获取计算限界距离过程中识别获得的轨旁设备及对应的里程数据;获取预设的轨旁设备安装数据表格;步骤42a:根据里程数据进行标号,并依次读取识别获得的轨旁设备的ID及对应的里程数据L1;根据安装数据表格的序号,依次读取表格中的轨旁设备的ID及对应的里程数据L2;其中轨旁设备的ID包括信号灯、测速仪;步骤43a:判断识别获取的轨旁设备ID与安装数据表格中对应次序的轨旁设备ID是否一致;若ID一致,在安装数据表格中的对应位置写入“是”;否则写入“否”;步骤44a:计算对应次序的识别计算获得的里程数据L1和安装数据表格中的里程数据L2的差值绝对值,将计算结果写入安装数据表格中的对应位置;步骤45a:完成识别的最后一个标号的轨旁设备的比较计算以及安装数据表格中最后一个序号的轨旁设备的比较计算;输出安装数据表格,结束步骤。
6.根据权利要求1所述的一种轨旁设备限界快速自动测量的方法,其特征在于,所述步骤52中补偿的数值为扫描仪与相机的安装位置在测量车行进方向上的偏差距离,补偿里程数=里程数-偏差距离。
7.根据权利要求1所述的一种轨旁设备限界快速自动测量的方法,其特征在于,所述步骤54中相机和扫描仪的高度差和左右偏差在转换到扫描图像中时需要经过扫描比例转换;其中扫描图像内的高度差ch=实际高度差*扫描比例;扫描图像内的左右偏差dh=实际左右偏差*扫描比例;扫描图片的中心点坐标表示为(Rx,Ry),则相机在扫描图片内的位置坐标表示为(Rx-dh,Ry-ch);所述步骤55中,设定L表示扫描仪的扫描距离,H表示扫描图像内相机的最大拍摄范围;以相机的坐标位置(Rx-dh,Ry-ch)作为顶点a,相机的靶面宽度为h,镜头的焦距为f,求得H=hL/f,求得顶点b的坐标为(Rx-dh+L,Ry-ch+H/2),顶点c的坐标为(Rx-dh+L,Ry-ch-H/2);以顶点a、b、c绘制三角形区域,该三角形区域则表示为相机在扫描图像中的视场范围。