技術(shù)特征：

1.一種基于棋盤格標(biāo)定的單軌接觸線殘高測量方法，其特征在于，包括：

棋盤格標(biāo)定步驟，利用相機(jī)拍攝棋盤格，確定相機(jī)拍攝圖像的像素坐標(biāo)與被拍圖像在實(shí)際三維空間中的世界坐標(biāo)的關(guān)系；

坐標(biāo)轉(zhuǎn)換步驟，接收相機(jī)采集到的待測接觸線的廓形圖像，將廓形圖像由像素坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為世界坐標(biāo)；

殘高計(jì)算步驟，計(jì)算已轉(zhuǎn)換為世界坐標(biāo)的廓形圖像中匯流排頂端到接觸線頂部的垂直距離得到接觸線的殘存高度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于棋盤格標(biāo)定的單軌接觸線殘高測量方法，其特征在于，所述棋盤格標(biāo)定步驟中，使用的標(biāo)定裝置包括標(biāo)定底板、待標(biāo)定相機(jī)組、線光源、固定架、棋盤格板、棋盤格板固定座及二維微調(diào)平臺；

固定架固定于標(biāo)定底板上；

所述二維微調(diào)平臺固定于固定架上；棋盤格板固定于所述棋盤格板固定座上，棋盤格板固定座固定于所述二維微調(diào)平臺上；

二維微調(diào)平臺可帶動棋盤格板在x方向及z方向上往返移動，其中x方向與棋盤格板所在平面平行，且與所述標(biāo)定底板所在平面平行；z方向與棋盤格板所在平面垂直，且與所述標(biāo)定底板所在平面平行；

所述棋盤格板上具有棋盤格紋；

線光源及待標(biāo)定相機(jī)組也固定于所述標(biāo)定底板上，其中待標(biāo)定相機(jī)組中的相機(jī)位于一條直線上且呈一定角度布設(shè)，線光源位于所述直線之外，且線光源發(fā)出的光平面與待標(biāo)定相機(jī)組中的各相機(jī)的主光軸能夠相交于一設(shè)定點(diǎn)；

所述直線與x方向至少近似平行；所述線光源與所述直線平行。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于棋盤格標(biāo)定的單軌接觸線殘高測量方法，其特征在于，所述棋盤格標(biāo)定步驟中，進(jìn)一步包括：

調(diào)整棋盤格板的位置，使之與線光源發(fā)出的光平面共面；

世界坐標(biāo)建立步驟，選定線光源的中心點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，x軸方向與棋盤格板所在平面平行，且與所述標(biāo)定底板所在平面平行；z軸方向與棋盤格板所在平面垂直，且與所述標(biāo)定底板所在平面平行；y軸同時與x軸及z軸垂直；

棋盤格的角點(diǎn)的世界坐標(biāo)獲取步驟，根據(jù)棋盤格與世界坐標(biāo)原點(diǎn)的相對位置關(guān)系確定各個角點(diǎn)的世界坐標(biāo)；

確定世界坐標(biāo)與圖像像素坐標(biāo)關(guān)系方程組，其中(u,v)為相機(jī)拍攝圖像的圖像像素坐標(biāo)中的一點(diǎn)，(X_w,Y_w,Z_w)為世界坐標(biāo)中的一點(diǎn)；為相機(jī)內(nèi)參矩陣，為相機(jī)的外參矩陣；

確定線光源發(fā)出的光平面方程，A×X_w+B×Y_w+C×Z_w+1＝0；任取棋盤格上三個角點(diǎn)的世界坐標(biāo)帶入方程中計(jì)算即可確定系數(shù)A、B、C；

根據(jù)世界坐標(biāo)與圖像像素坐標(biāo)關(guān)系方程組及光平面方程即可確定圖像像素坐標(biāo)與世界坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換關(guān)系。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于棋盤格標(biāo)定的單軌接觸線殘高測量方法，其特征在于，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換步驟中，利用標(biāo)定好的相機(jī)及線光源獲取接觸線廓形圖像，獲取接觸線廓形圖像時保持相機(jī)及線光源的相對位置與在標(biāo)定過程中的相對位置相同，線光源發(fā)出的光平面與接觸線及固定接觸線的匯流排的橫截面平行，廓形圖像為線光源發(fā)出的光平面與接觸線、匯流排相交的光線。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于棋盤格標(biāo)定的單軌接觸線殘高測量方法，其特征在于，殘高計(jì)算步驟進(jìn)一步包括：

對轉(zhuǎn)換為世界坐標(biāo)后的接觸線廓形圖像進(jìn)行濾波及二值化處理；

根據(jù)先知條件對濾波后的圖像中的廓形曲線區(qū)域進(jìn)行粗定位；

根據(jù)像素值對粗定位圖像中的廓形曲線區(qū)域進(jìn)行精定位：精定位圖像的左起第一列為粗定位圖像中左起列像素值之和不為0的第一列，精定位圖像的左起最后一列為粗定位圖像中左起像素值之和不為0的最后一列，精定位圖像的自上往下的第一列為粗定位圖像中自上往下的行像素值之和不為0的第一行，精定位圖像的自上往下的最后一列為粗定位圖像中自上往下的行像素值之和不為0的最后一行；

確定精定位圖像中廓形曲線區(qū)域的中心線，得到廓形曲線；進(jìn)而得到匯流排頂點(diǎn)到接觸線頂部的垂直距離。

6.一種基于棋盤格標(biāo)定的單軌接觸線殘高測量系統(tǒng)，其特征在于，包括：

棋盤格標(biāo)定模塊，用于確定相機(jī)拍攝圖像的像素坐標(biāo)與被拍圖像在實(shí)際三維空間中的世界坐標(biāo)的關(guān)系；

坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊，用于接收待測接觸線的廓形圖像，將廓形圖像由圖像像素坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為世界坐標(biāo)；

殘高計(jì)算模塊，用于計(jì)算已轉(zhuǎn)換為世界坐標(biāo)的廓形圖像中匯流排頂端到接觸線頂部的垂直距離得到接觸線的殘存高度。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于棋盤格標(biāo)定的單軌接觸線殘高測量系統(tǒng)，其特征在于，使用的標(biāo)定裝置包括標(biāo)定底板、待標(biāo)定相機(jī)組、線光源、固定架、棋盤格板、棋盤格板固定座及二維微調(diào)平臺；

固定架固定于標(biāo)定底板上；

所述二維微調(diào)平臺固定于固定架上；棋盤格板固定于所述棋盤格板固定座上，棋盤格板固定座固定于所述二維微調(diào)平臺上；

二維微調(diào)平臺可帶動棋盤格板在x方向及z方向上往返移動，其中x方向與棋盤格板所在平面平行，且與所述標(biāo)定底板所在平面平行；z方向與棋盤格板所在平面垂直，且與所述標(biāo)定底板所在平面平行；

所述棋盤格板上具有棋盤格紋；

線光源及待標(biāo)定相機(jī)組也固定于所述標(biāo)定底板上，其中待標(biāo)定相機(jī)組中的相機(jī)位于一條直線上且呈一定角度布設(shè)，線光源位于所述直線之外，且線光源發(fā)出的光平面與待標(biāo)定相機(jī)組中的各相機(jī)的主光軸能夠相交于一設(shè)定點(diǎn)；

所述直線與x方向至少近似平行；所述線光源與所述直線平行；

調(diào)整棋盤格板的位置，使之與線光源發(fā)出的平面光共面。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于棋盤格標(biāo)定的單軌接觸線殘高測量系統(tǒng)，其特征在于，所述棋盤格標(biāo)定模塊，進(jìn)一步包括：

世界坐標(biāo)建立單元，用于選定線光源的中心點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，x軸方向與棋盤格板所在平面平行，且與所述標(biāo)定底板所在平面平行；z軸方向與棋盤格板所在平面垂直，且與所述標(biāo)定底板所在平面平行；y軸同時與x軸及z軸垂直；

棋盤格的角點(diǎn)的世界坐標(biāo)獲取單元，用于根據(jù)棋盤格與世界坐標(biāo)原點(diǎn)的相對位置關(guān)系確定各個角點(diǎn)的世界坐標(biāo)；

坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系確定單元，用于確定世界坐標(biāo)與圖像像素坐標(biāo)關(guān)系方程組，其中(u,v)為圖像像素坐標(biāo)中的一點(diǎn)，(X_w,Y_w,Z_w)為世界坐標(biāo)中的一點(diǎn)；為相機(jī)內(nèi)參矩陣，為相機(jī)的外參矩陣；

以及用于確定線光源發(fā)出的光平面方程，A×X_w+B×Y_w+C×Z_w+1＝0；任取棋盤格上三個角點(diǎn)的世界坐標(biāo)帶入方程中計(jì)算即可確定系數(shù)A、B、C；

根據(jù)世界坐標(biāo)與圖像像素坐標(biāo)關(guān)系方程組及光平面方程即可確定圖像像素坐標(biāo)與世界坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換公式。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于棋盤格標(biāo)定的單軌接觸線殘高測量系統(tǒng)，其特征在于，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)一步用于，接收標(biāo)定好的相機(jī)及線光源獲取的接觸線廓形圖像；獲取接觸線廓形圖像時保持相機(jī)及線光源的相對位置與在標(biāo)定過程中的相對位置相同，線光源發(fā)出的光平面與接觸線及固定接觸線的匯流排的橫截面平行，廓形圖像為線光源發(fā)出的光平面與接觸線、匯流排相交的光線。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種基于棋盤格標(biāo)定的單軌接觸線殘高測量系統(tǒng)，其特征在于，殘高計(jì)算模塊進(jìn)一步用于：

對轉(zhuǎn)換為世界坐標(biāo)后的接觸線廓形圖像進(jìn)行濾波及二值化；

根據(jù)先知條件對濾波后的圖像中的廓形曲線區(qū)域進(jìn)行粗定位；

根據(jù)像素值對粗定位圖像中的廓形曲線區(qū)域進(jìn)行精定位：精定位圖像的左起第一列為粗定位圖像中左起列像素值之和不為0的第一列，精定位圖像的左起最后一列為粗定位圖像中左起像素值之和不為0的最后一列，精定位圖像的自上往下的第一列為粗定位圖像中自上往下的行像素值之和不為0的第一行，精定位圖像的自上往下的最后一列為粗定位圖像中自上往下的行像素值之和不為0的最后一行；

確定精定位圖像中廓形曲線區(qū)域的中心線，得到廓形曲線；進(jìn)而得到匯流排頂點(diǎn)到接觸線頂部的垂直距離。