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龙图腾网获悉大连维德集成电路有限公司申请的专利铁路路基沉降检测系统及检测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：CN117068232B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-23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：202311104114.6，技术领域涉及：B61L23/04；该发明授权铁路路基沉降检测系统及检测方法是由孙洪茂;孙嘉璐;刘岩;刘涛设计研发完成，并于2023-08-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本铁路路基沉降检测系统及检测方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种铁路路基沉降检测系统及检测方法，铁路路基沉降检测系统包括设在轨道一侧腕臂立柱上的高清图像采集装置、轨距测量装置、嵌入式处理板卡、数据传输装置和电池模组，以及设在轨道另一侧腕臂立柱上的基准点和设在轨道两侧枕木上的目标点，高清图像采集装置用于采集基准点和目标点图像并传输给嵌入式处理板卡，轨距测量装置用于测量目标点与高清图像采集装置之间的距离并传输给嵌入式处理板卡，嵌入式处理板卡与数据传输装置连接，本发明通过嵌入式处理板卡进行沉降数据计算，数据通过数据传输装置到数据处理中心，数据处理中心检测是否发生沉降并及时预警，可以实时监测并及时发现路基状况，提高了路基沉降的检测效率，检测精度高。

本发明授权铁路路基沉降检测系统及检测方法在权利要求书中公布了：1.铁路路基沉降检测系统的检测方法，其特征在于，使用一种铁路路基沉降检测系统，包括设在轨道一侧腕臂立柱2上的高清图像采集装置6、轨距测量装置8、嵌入式处理板卡、数据传输装置和电池模组，以及设在轨道另一侧腕臂立柱2上的基准点3和设在轨道两侧枕木1上的目标点4，所述高清图像采集装置6用于采集所述基准点3和目标点4的图像并传输给嵌入式处理板卡，所述轨距测量装置8用于测量目标点4与高清图像采集装置6之间的距离并传输给嵌入式处理板卡，所述嵌入式处理板卡与所述数据传输装置连接； 使用上述铁路路基沉降检测系统进行检测包括以下步骤： S1：根据基准点3对高清图像采集装置6、轨距测量装置8、嵌入式处理板卡和数据传输装置进行校正，并设置初始参数； S2：高清图像采集装置6按设定时间间隔采集目标点4的图像，同时轨距测量装置8测量高清图像采集装置6到目标点4之间的距离； S3：高清图像采集装置6和轨距测量装置8将采集到的数据传输给嵌入式处理板卡； S4：嵌入式处理板卡处理接收到的数据，并将处理结果通过数据传输装置发送到数据处理中心； S4-1：校正后，高清图像采集装置6在所采集到的图像中锁定目标点4，并根据轨距测量装置8和空间识别技术获取目标点4的所在位置； S4-2：以初始采集图像为参考图像，在参考图像中以目标点4为中心框选矩形区域为参考图像子区，之后所采集到的图像为变形图像； S4-3：实时接收高清图像采集装置6采集到的数据，获得变形图像，根据图像识别算法，计算参考图像子区与变形图像的位置信息和变形量，所述图像识别算法包括以下步骤： S4-3-1：利用轨距测量装置8对高清图像采集装置6到每个目标点4中心的距离进行测量，对于每个已知距离的点，均能通过映射函数计算出该点相对于高清图像采集装置6的三维坐标，映射函数表达式如下： 1式中，x,y,z为测量点相对于高清图像采集装置6的三维坐标，u,v为测量点在变形图像中的坐标，d为测量点到高清图像采集装置6的距离；选取在同一条竖直线上且相距一定距离的两个目标点4，设两个目标点4的中心在变形图像上的位置分别为：u1,v1、u2,v2，到高清图像采集装置6的距离分别为d1、d2； S4-3-2：通过世界坐标计算方式计算两个目标点4相对于高清图像采集装置的三维坐标如下： x1,y1,z1＝fu1,v1,d12 x2,y2,z2＝fu2,v2,d23 设定两个目标点的世界坐标系下的坐标为，x1',y1',z1'、x'2,y'2,z'2，基于目标点4的安装方式，限制条件如下： x1'＝x'2＝04 z′1＝z′25 S4-3-3：世界坐标系下坐标通过对高清图像采集装置6坐标系下坐标进行旋转得到，设定绕高清图像采集装置6坐标系中的x,y,z轴旋转的角度分别为α,β,γ，则目标点4从高清图像采集装置6的坐标系到世界坐标系转换的旋转矩阵如下： 转换方程如下： 其中sx,sy,sz分别为sinα,sinβ,sinγ，cx,cy,cz分别为cosα,cosβ,cosγ； 由式4567可得， 其中,a＝x1z2-x2z1,b＝y2z1-y1z2， 由于高清图像采集装置6与目标点4相距较远，b一定大于0，则式8中的分母一定为正数，由式678可得： γ＝arctanszcz； 由式4567可得： 则β＝arctansycy； 由式4567可得： 其中，a'＝x1-x2sycz+y1-y2sysz+z1-z2cy b′＝y1-y2cz-x1-x2sz 则 S4-3-4：根据S4-3-3中计算出的三个旋转角度即可通过式6得到旋转矩阵R；对于需要检测沉降的目标点，在获得其在变形图像中的坐标后，通过式1和7即可计算出其在世界坐标系下的坐标；在初始时计算出每个待测目标点的世界坐标系下坐标，并记录下来，然后在之后的沉降检测时计算新的坐标，并与初始坐标相比较，即可计算出y坐标轴的偏差，该偏差即为沉降值； S5：数据处理中心根据处理结果判断是否满足报警条件，如果是，输出报警信息。

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