占 栋，陈唐龙，于 龙，郑 锐

0 引言

在地铁供电方式中，接触轨供电因其单位电阻小、节省能耗、安装方便、耐腐蚀性等优点，运用越来越广泛。为使接触轨供电能够长期高效运行，对接触轨检测提出了严格的要求。接触轨几何参数指接触轨受流面至相邻走行轨顶面的垂直距离、接触轨中心与轨道中心的水平距离，这2个参数是衡量集电靴与接触轨受流特性的重要指标[4]。目前国内多条线路采用接触轨受流方式，接触轨几何参数检测主要依靠手工测量，效率极低。因此，研究接触轨动态检测方法，研制接触轨动态检测系统，定期对接触轨几何参数进行检测，是保证牵引供电系统正常运行的重要手段。

1 检测原理

1.1 双目成像原理

如图1所示，双目成像原理采用装有2块CCD芯片的双目相机，基础是机器视觉技术。设AC为1#相机 CCD芯片，DF为 2#相机 CCD芯片，AN为1#相机主光轴，DJ为2#相机主光轴，M为被测目标，AH、DI分别为1#相机焦距、2#相机焦距，MB、ME为目标到CCD芯片的入射线，OK为1#相机和2#相机的中心线，MK、OK为目标到2个相机中心线的垂直距离和水平距离。在检测过程中，MK、OK即为目标位置信息。

图1 双目成像原理示意图

已知量：DE、AB为相机测量目标值，AD为1#相机CCD中心到2#相机CCD中心的垂直距离，采用相同的 CCD芯片和相同焦距的镜头，故AH=DI，JI=NH；由相似三角形原理可知：

求解：

目标与双目相机中心位置的垂直距离和水平距离：

1.2 双目成像原理在接触轨检测中的应用

如图2接触轨检测原理图所示，将检测梁安装于检测车轴箱盖下方，距离左右走行轨一定距离安装车体偏移测量装置，分别为1#传感器、2#传感器，将双目相机分别安装于检测梁左右外侧，h1，h3分别为1#相机、2#相机中心位置到相邻走行轨轨面的垂直高度；……