線激光輔助單目視覺測量鐵路侵限異物尺寸
本文關鍵詞: 異物入侵 單目視覺 光平面標定 尺寸測量 鐵路限界 出處:《鐵道科學與工程學報》2017年02期 論文類型:期刊論文
【摘要】:異物入侵鐵路線路嚴重危害行車安全,為及時發(fā)現(xiàn)異物并測量其尺寸,提出一種利用相機、異物和線激光空間幾何關系計算圖像中目標點世界坐標實現(xiàn)異物尺寸檢測的方法。相機標定能夠得到相機光心與目標點連線的直線方程,線激光投影中的點同時存在于線激光掃描平面和相機光心與該點的連線上。由于鋼軌的約束,利用相機標定可以計算鋼軌上線激光投影目標點的世界坐標,結(jié)合線激光光源坐標標定光平面方程。光平面方程和相機光心與該點連線方程的公共解為目標點的世界坐標。旋轉(zhuǎn)線激光光源,求解異物多個斷面關鍵目標點世界坐標,從而計算異物的三維尺寸。建立測量方法的數(shù)學模型并進行現(xiàn)場試驗驗證,結(jié)果表明,該測量方法能夠較為準確地測量異物尺寸。
[Abstract]:The foreign body invades the railway line seriously endangers the driving safety. In order to find the foreign body in time and measure its size, a kind of using camera is put forward. The method of measuring the size of foreign body by the world coordinate of the target point in the calculation of the geometric relationship between the foreign body and the linear laser space. The calibration of the camera can obtain the linear equation of the connection between the camera's center of light and the point of the target. The points in the line laser projection exist simultaneously on the line laser scanning plane and the line between the camera center and the point. Due to the restraint of the rail, the world coordinates of the target point of the line laser projection on the rail can be calculated by using the camera calibration. The optical plane equation is calibrated with the coordinate of the linear laser source. The common solution of the optical plane equation and the line equation between the camera center and the line equation of the camera is the world coordinate of the target point. The rotation line laser light source is used to solve the world coordinates of the key target points of many cross-sections of foreign bodies. The mathematical model of the measurement method is established and the field test is carried out. The results show that the measurement method can measure the foreign body size more accurately.
【作者單位】: 中南大學交通運輸工程學院軌道交通安全教育部重點試驗室;
【基金】:國家自然科學基金重點資助項目(U1334205)
【分類號】:U298;TP391.41
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,本文編號:1509979
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