鐵路路基表面沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)光斑中心定位方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-16 21:11
無砟軌道由于具有軌道平順性好、軌道幾何形位能持久保持的特點(diǎn),已經(jīng)成為高速鐵路的主要結(jié)構(gòu)型式。隨著高速鐵路的快速發(fā)展,路基表面沉降監(jiān)測(cè)要求也越來越高,傳統(tǒng)的人工巡查方式已經(jīng)不能滿足目前運(yùn)營(yíng)管理?xiàng)l件的需要。機(jī)器視覺在信號(hào)處理理論、電子和計(jì)算機(jī)等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展的基礎(chǔ)上得到快速發(fā)展;跈C(jī)器視覺的鐵路路基表面沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過定位激光光斑圖像中心得到測(cè)量標(biāo)靶沉降前后的位置數(shù)據(jù)差值,來反映監(jiān)測(cè)點(diǎn)相對(duì)于基準(zhǔn)點(diǎn)的路基沉降變形。本文根據(jù)光斑圖像特征,進(jìn)行目標(biāo)圖像提取,通過局部灰度質(zhì)心法求得亞像素級(jí)質(zhì)心,并利用單目視覺系統(tǒng)結(jié)合靶面特征點(diǎn)的幾何信息,實(shí)時(shí)求解相機(jī)參數(shù),修正質(zhì)心定位結(jié)果。主要研究?jī)?nèi)容如下:首先,收集及調(diào)研鐵路路基表面沉降監(jiān)測(cè)方法、光斑中心定位方法及相關(guān)數(shù)據(jù),建立系統(tǒng)光斑中心定位技術(shù)的數(shù)學(xué)模型;谙鄼C(jī)成像原理,建立監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相機(jī)模型,得出系統(tǒng)中靶面與相機(jī)相對(duì)位姿的測(cè)量原理;使用張正友法減少了相機(jī)標(biāo)定難度,完成實(shí)驗(yàn)室相機(jī)的參數(shù)標(biāo)定。其次,針對(duì)實(shí)際測(cè)量中普遍存在的圖像背景干擾和其他因素導(dǎo)致光斑圖像邊緣模糊的問題,在使用自適應(yīng)中值濾波來去除圖像噪聲的基礎(chǔ)上,使用最大類間方差閾值分割得到光斑圖像的十字結(jié)...
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
我國(guó)常用的高速鐵路無砟軌道高速鐵路、無砟軌道鐵路路基應(yīng)進(jìn)行沉降評(píng)估,路基變形觀測(cè)應(yīng)以路基面沉降和地
圖 2.7 高精度標(biāo)定板表 2.1 高精度標(biāo)定板的性能參數(shù)特征 參數(shù)圖案陣列 11*9大圓直徑(mm) 20小圓直徑(mm) 10圓心距(mm) 30圖形尺寸精度(mm) 0.2圖形總有效面積(mm) 310*255標(biāo)提取方法為:1)獲得 4 個(gè)標(biāo)志圓坐標(biāo),利用坐標(biāo)排序,確定相應(yīng)特征圓圖像坐標(biāo)。相機(jī)固圖像,圖 2.7 所示標(biāo)定板圖像為其中之一。按,建立起圖像坐標(biāo)與世界坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,完標(biāo)與世界坐標(biāo)的修正誤差統(tǒng)計(jì)結(jié)果,表中的畸
圖 2.8 實(shí)際點(diǎn)與修正點(diǎn)之間距離的向量修正內(nèi)部參數(shù):uv001346pixels1343pixels512pixels414pixelsffuv :1 2k 0 .1120385, k 0.2106490面沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)位姿解算方法域,通過對(duì)相機(jī)采集的目標(biāo)物體圖像的處理與分況。在路基表面沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中,通過相機(jī)對(duì)靶集,使用提取特征圖像、中心定位方法等進(jìn)行分到沉降值,并通過光斑和靶面相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況,對(duì)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]自適應(yīng)窗口形狀的中值濾波[J]. 鄒永寧,姚功杰. 光學(xué)精密工程. 2018(12)
[2]基于Mesri蠕變模型的路基工后沉降計(jì)算方法研究[J]. 肖東,蔣關(guān)魯,馬小斐,趙乾維,高方東,戚志慧. 鐵道學(xué)報(bào). 2018(09)
[3]機(jī)器視覺技術(shù)在現(xiàn)代汽車制造中的應(yīng)用綜述[J]. 尹仕斌,任永杰,劉濤,郭思陽,趙進(jìn),邾繼貴. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2018(08)
[4]綜合多畸變因素的攝像機(jī)標(biāo)定[J]. 傅思勇,吳祿慎,陳華偉,胡贇. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2018(02)
[5]基于共線向量與平面單應(yīng)性的雙目相機(jī)標(biāo)定方法[J]. 鄒朋朋,張滋黎,王平,汪啟躍,周維虎. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2017(11)
[6]二維旋轉(zhuǎn)平臺(tái)下的相機(jī)參數(shù)標(biāo)定[J]. 顧國(guó)華,王佳節(jié),陳錢,錢惟賢. 光學(xué)精密工程. 2017(07)
[7]多特征點(diǎn)拓?fù)浯_定位姿測(cè)量算法研究[J]. 王鵬,周權(quán)通,孫長(zhǎng)庫. 紅外與激光工程. 2017(05)
[8]基于單目視覺和固定靶標(biāo)的位姿測(cè)量系統(tǒng)[J]. 王天宇,董文博,王震宇. 紅外與激光工程. 2017(04)
[9]非鏈?zhǔn)紻F激光器非穩(wěn)腔數(shù)值仿真與實(shí)驗(yàn)[J]. 阮鵬,潘其坤,謝冀江,劉春玲,柴源. 紅外與激光工程. 2017(02)
[10]二維合作目標(biāo)的單相機(jī)空間位姿測(cè)量方法[J]. 王向軍,曹雨,周凱. 光學(xué)精密工程. 2017(01)
博士論文
[1]基于結(jié)構(gòu)光投影的鋼軌廓形動(dòng)態(tài)測(cè)量方法研究及應(yīng)用[D]. 王昊.中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 2018
[2]鐵路路基表面沉降相機(jī)鏈視覺測(cè)量方法研究[D]. 閔永智.蘭州交通大學(xué) 2014
[3]路基沉降全方位監(jiān)測(cè)方法與技術(shù)的研究[D]. 楊婧.北京交通大學(xué) 2014
碩士論文
[1]復(fù)雜環(huán)境下軌面缺陷與扣件缺失的圖像檢測(cè)方法研究[D]. 肖本郁.蘭州交通大學(xué) 2018
[2]數(shù)字圖像及其在變形測(cè)量中的應(yīng)用研究[D]. 孫軒.西南科技大學(xué) 2018
[3]高速鐵路CRTSⅠ型板式無砟軌道路基凍脹影響規(guī)律研究[D]. 趙文博.中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 2017
[4]基于十字結(jié)構(gòu)光的三維重建及精度分析[D]. 吳珊珊.浙江理工大學(xué) 2016
[5]航空物探中磁傳感器安裝桿臂變形誤差測(cè)量方法研究[D]. 魏?jiǎn)⒑?國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
本文編號(hào):2981541
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
我國(guó)常用的高速鐵路無砟軌道高速鐵路、無砟軌道鐵路路基應(yīng)進(jìn)行沉降評(píng)估,路基變形觀測(cè)應(yīng)以路基面沉降和地
圖 2.7 高精度標(biāo)定板表 2.1 高精度標(biāo)定板的性能參數(shù)特征 參數(shù)圖案陣列 11*9大圓直徑(mm) 20小圓直徑(mm) 10圓心距(mm) 30圖形尺寸精度(mm) 0.2圖形總有效面積(mm) 310*255標(biāo)提取方法為:1)獲得 4 個(gè)標(biāo)志圓坐標(biāo),利用坐標(biāo)排序,確定相應(yīng)特征圓圖像坐標(biāo)。相機(jī)固圖像,圖 2.7 所示標(biāo)定板圖像為其中之一。按,建立起圖像坐標(biāo)與世界坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,完標(biāo)與世界坐標(biāo)的修正誤差統(tǒng)計(jì)結(jié)果,表中的畸
圖 2.8 實(shí)際點(diǎn)與修正點(diǎn)之間距離的向量修正內(nèi)部參數(shù):uv001346pixels1343pixels512pixels414pixelsffuv :1 2k 0 .1120385, k 0.2106490面沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)位姿解算方法域,通過對(duì)相機(jī)采集的目標(biāo)物體圖像的處理與分況。在路基表面沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中,通過相機(jī)對(duì)靶集,使用提取特征圖像、中心定位方法等進(jìn)行分到沉降值,并通過光斑和靶面相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況,對(duì)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]自適應(yīng)窗口形狀的中值濾波[J]. 鄒永寧,姚功杰. 光學(xué)精密工程. 2018(12)
[2]基于Mesri蠕變模型的路基工后沉降計(jì)算方法研究[J]. 肖東,蔣關(guān)魯,馬小斐,趙乾維,高方東,戚志慧. 鐵道學(xué)報(bào). 2018(09)
[3]機(jī)器視覺技術(shù)在現(xiàn)代汽車制造中的應(yīng)用綜述[J]. 尹仕斌,任永杰,劉濤,郭思陽,趙進(jìn),邾繼貴. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2018(08)
[4]綜合多畸變因素的攝像機(jī)標(biāo)定[J]. 傅思勇,吳祿慎,陳華偉,胡贇. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2018(02)
[5]基于共線向量與平面單應(yīng)性的雙目相機(jī)標(biāo)定方法[J]. 鄒朋朋,張滋黎,王平,汪啟躍,周維虎. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2017(11)
[6]二維旋轉(zhuǎn)平臺(tái)下的相機(jī)參數(shù)標(biāo)定[J]. 顧國(guó)華,王佳節(jié),陳錢,錢惟賢. 光學(xué)精密工程. 2017(07)
[7]多特征點(diǎn)拓?fù)浯_定位姿測(cè)量算法研究[J]. 王鵬,周權(quán)通,孫長(zhǎng)庫. 紅外與激光工程. 2017(05)
[8]基于單目視覺和固定靶標(biāo)的位姿測(cè)量系統(tǒng)[J]. 王天宇,董文博,王震宇. 紅外與激光工程. 2017(04)
[9]非鏈?zhǔn)紻F激光器非穩(wěn)腔數(shù)值仿真與實(shí)驗(yàn)[J]. 阮鵬,潘其坤,謝冀江,劉春玲,柴源. 紅外與激光工程. 2017(02)
[10]二維合作目標(biāo)的單相機(jī)空間位姿測(cè)量方法[J]. 王向軍,曹雨,周凱. 光學(xué)精密工程. 2017(01)
博士論文
[1]基于結(jié)構(gòu)光投影的鋼軌廓形動(dòng)態(tài)測(cè)量方法研究及應(yīng)用[D]. 王昊.中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 2018
[2]鐵路路基表面沉降相機(jī)鏈視覺測(cè)量方法研究[D]. 閔永智.蘭州交通大學(xué) 2014
[3]路基沉降全方位監(jiān)測(cè)方法與技術(shù)的研究[D]. 楊婧.北京交通大學(xué) 2014
碩士論文
[1]復(fù)雜環(huán)境下軌面缺陷與扣件缺失的圖像檢測(cè)方法研究[D]. 肖本郁.蘭州交通大學(xué) 2018
[2]數(shù)字圖像及其在變形測(cè)量中的應(yīng)用研究[D]. 孫軒.西南科技大學(xué) 2018
[3]高速鐵路CRTSⅠ型板式無砟軌道路基凍脹影響規(guī)律研究[D]. 趙文博.中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 2017
[4]基于十字結(jié)構(gòu)光的三維重建及精度分析[D]. 吳珊珊.浙江理工大學(xué) 2016
[5]航空物探中磁傳感器安裝桿臂變形誤差測(cè)量方法研究[D]. 魏?jiǎn)⒑?國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
本文編號(hào):2981541
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