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龙图腾网获悉西安理工大学;陕西省引汉济渭工程建设有限公司申请的专利轨道不平顺和病害智能检测和定位方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115908400B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-31发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211726114.5，技术领域涉及：G06T7/00；该发明授权轨道不平顺和病害智能检测和定位方法是由赵凡;林日扬;刘茜;晁宇;张志伟;钟玉柱;王竞敏设计研发完成，并于2022-12-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本轨道不平顺和病害智能检测和定位方法在说明书摘要公布了：针对当前市面上存在的铁轨不平顺和病害监测系统存在需要人工协作、智能化和集成化低、动态监测和感知效果差、人工成本高等问题，本发明公开了轨道不平顺和病害智能检测和定位方法，通过收集、分析安装在轨检车上的三目摄像机和GPS传感器采集的数据，一方面对轨道进行三维重建并通过点云的高程分析对轨道的三角坑、高低和水平等不平顺进行检测和定位；另一方面采用图像目标深度学习检测模型对轨道上的剥离、鱼鳞伤、层裂、波磨等病害进行检测和定位，实现对轨道不平顺和病害的精确、快速的检测与分析，攻克轨检车运行过程中实现对轨道病害的快速检测和定位问题。相比于人工检测，本发明更加可靠、高效、安全。

本发明授权轨道不平顺和病害智能检测和定位方法在权利要求书中公布了：1.轨道不平顺和病害智能检测和定位方法，其特征在于：具体包括按照以下步骤实施： 步骤1、在T型轨检车上搭建数据定位系统、数据采集系统，利用数据定位系统采集轨检车在WGS84坐标系下的位置信息，其中，和分别为时刻轨检车所在的大地经度和纬度值，，为采集总时长； 步骤2、在移动的轨检车上利用三目摄像机从三个视点采集时刻轨道图像序列，分别为时刻轨道的左视点、中视点和右视点图像，并分别储存得到轨道图像序列； 步骤3、把轨道图像序列作为输入，利用三维点云生成方法生成时刻的轨道场景3D点云，同时得到到各视点图像的投影关系矩阵和，也得到中视点图像与左、右视点图像之间的单应性矩阵和； 步骤4、以时刻的中视点轨道图像作为输入，利用直线提取方法分别提取左轨道的两条边线和右轨道两条边线，提取和的中线，在上均匀采样个点构成点集，乘以中视点与左视点图像之间的单应性矩阵，得到左视点图像上的投影点集；把点集、、投影关系矩阵和作为输入，调用开源的opencv-python库函数，输出得到对应的3D坐标集合；提取和的中线，在上均匀采样个点构成点集，利用同样的方法得到点集对应的3D坐标； 步骤5、记轨道标宽变量为，提取以集合中以各个点为中心以为边长的立方体中且属于场景3D点云内的所有点，构成点集,其中是以为立方体中心点提取的点集，，为中的第个点，为内点的个数，，分别为的坐标，为左轨道的初始点云；以同样的方法得到右轨道的初始点云； 步骤6、轨道标高变量记为，对左轨道的初始点云进行高度滤波，用同样方法对右轨道点云进行高度滤波；滤波后得到更新的左、右轨道点云分别为和； 步骤7、对时刻更新的左、右轨道点云和进行数据分析，对轨道是否存在不平顺进行判定，如果存在不平顺，对不平顺类型、不平顺参数和不平顺位置进行记录； 步骤8、计算不平顺位置对应的GPS位置； 步骤9、利用采集的轨道图像数据制作轨道病害数据集，训练基于YOLOv7网络结构的轨道的剥离、鱼鳞伤、层裂、波磨目标检测器，得到轨道病害检测模型； 步骤10、把时刻的轨道图像和病害检测模型作为输入，在环境下调用文件路径下的检测程序，输出病害在中的位置和类别，将乘以单应性矩阵，得到在左视点图像上的投影点；以和以及3D到2D的投影矩阵和作为输入，调用开源的opencv-python库函数，输出对应的3D坐标； 步骤11、利用与步骤8同样的方法计算轨检车时刻得到的病害位置中的3D坐标对应的GPS位置； 步骤12、输出轨检车时刻检测得到的不平顺类型、不平顺参数、不平顺GPS位置；输出轨检车时刻检测得到的病害类型和GPS位置； 步骤7的具体步骤如下： 步骤7.1、计算左轨道点云中每个子点集的坐标均值，其中k表示子点集位置，得到均值化的左轨道点云坐标集合，其中，，，，,为点集内点云的高程信息，即，则将左轨道点云的高程集合表示为，利用同样的方法得到右轨道均值化后的点云坐标集合和右轨道点云的高程集合； 步骤7.2、对轨道是否存在三角坑不平顺进行判定，如果存在三角不平顺，对不平顺参数和位置进行记录； 步骤7.3、对轨道是否存在高低不平顺进行判定，如果存在高低不平顺，对不平顺参数和位置进行记录； 步骤7.4、对轨道是否存在水平不平顺进行判定，如果存在水平不平顺，对不平顺参数和位置进行记录； 步骤7.2具体过程为： 步骤7.2.1、计算左右轨道平行位置处的点云高程差，公式为，得到集合； 步骤7.2.2、若，，，满足条件或条件，则标明在轨道车运动的时刻处存在一个轨道三角坑不平顺，即不平顺类型等于1，其中为三角坑不平顺的容许偏差精度，记录三角坑不平顺参数和三角坑不平顺病害位置； 步骤7.3具体过程为： 步骤7.3.1、分别计算左、右轨道高程集合里元素与标准高程之间的绝对差，记为左、右高程差集合和，其中，； 步骤7.3.2、，如果满足条件，则标明在轨道车运动的时刻处左轨道存在一个高低不平顺，即不平顺类型等于2，记录高低不平顺参数和高低不平顺病害位置；如果满足条件，则标明在轨道车运动的时刻处右轨道存在一个高低不平顺，即不平顺类型等于2，记录高低不平顺参数和高低不平顺病害位置，其中为高低不平顺的容许偏差精度； 步骤7.4具体过程为： 步骤7.4.1、计算左轨道与右轨道的高程绝对差，计算公式为，得到轨道的高程绝对差集合； 步骤7.4.2、，如果满足条件，则标明在轨道车运动的时刻处轨道存在一个水平不平顺，即不平顺类型等于3，记录水平不平顺参数和水平不平顺病害位置，其中为水平不平顺的容许偏差精度。

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