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龙图腾网获悉西南交通大学申请的专利一种基于机器视觉的有砟道床表面道砟空间位姿估计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：CN120707641B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-31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：202511165232.7，技术领域涉及：G06T7/73；该发明授权一种基于机器视觉的有砟道床表面道砟空间位姿估计方法是由陈嵘;王平;庞天棋;薛旻;吕涛;刘凯;刘鉴兴;刘泽宇;杨清源;葛思敏设计研发完成，并于2025-08-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于机器视觉的有砟道床表面道砟空间位姿估计方法在说明书摘要公布了：本发明属于轨道交通技术领域，具体公开了一种基于机器视觉的有砟道床表面道砟空间位姿估计方法，包括：道砟表面ArUco码部署、三维扫描构建点云模型、基于标记位置建立局部坐标系、相机参数标定、首帧图像坐标系关联关系求解及道砟位姿空间估计。在实验室内测试了逻辑的合理性、算法的鲁棒性，并通过多标记误差分析保障了方法的准确性，同时利用多种组合标记实现了道砟群运动追踪，为道床状态智能监测提供高精度运动学数据基础，便于后续研究道砟运动特性与道床状态关联关系的研究。

本发明授权一种基于机器视觉的有砟道床表面道砟空间位姿估计方法在权利要求书中公布了：1.一种基于机器视觉的有砟道床表面道砟空间位姿估计方法，其特征在于，包括如下步骤： S1、道砟表面粘贴ArUco码：选择道砟颗粒平整表面粘贴三个7×7尺寸、ID依次为0、1、2的ArUco码； S2、道砟廓形3D扫描：通过三维扫描仪器对带标记道砟颗粒进行多角度扫描，获取其道砟廓形点云模型； S3、基于三个ArUco码位置建立道砟颗粒的局部坐标系； S4、执行相机标定； S5、通过第一帧图像建立三个ArUco码坐标系与局部坐标系的关联：通过完整包含三个ArUco码的第一帧图像，识别并解算各ArUco码在相机坐标系下的位置；据此建立各ArUco码自身坐标系至局部坐标系的转换关系，并进一步推导局部坐标系与相机坐标系的位姿关联；具体包括如下： 1计算ArUco码自身坐标系至相机坐标系的旋转关系： 式中，为ArUco码的旋转矩阵，为标定的固定变换； 2计算刚体点在相机坐标系中的位置 式中，tP为ArUco码的位置，为标定参数； 3计算质心在相机坐标系中的位置 式中，为质心固定位置； 4通过来完整表征转换关系，以上旋转矩阵均为三阶矩阵，形式如下： 式中，θ为绕Y轴旋转角度，φ为绕Z轴旋转角度，为绕X轴旋转角度； S6、实现道砟空间位姿估计。

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