接觸線是高速鐵路接觸網(wǎng)的關(guān)鍵組成部分。電力機車通過受電弓與接觸線的摩擦接觸獲得電能,接觸線參數(shù)（導高、拉出值和磨損）直接影響機車的供電穩(wěn)定性和可靠性,甚至影響機車運行安全。因此,必須定期檢測接觸線參數(shù),確保各參數(shù)值在技術(shù)規(guī)范要求的范圍內(nèi),對不合格路段及時進行維修或更換。本文對國內(nèi)外有關(guān)接觸網(wǎng)和接觸線檢測的研究狀況,尤其是視覺檢測技術(shù)在該領域的應用研究,進行了比較全面的綜述與分析。在此基礎上,將雙目測量系統(tǒng)與傳統(tǒng)的軌距尺相結(jié)合,完成了便攜式多功能接觸線參數(shù)測量系統(tǒng)的方案設計,并對該系統(tǒng)進行理論分析與測量實驗。首先,根據(jù)實際應用場景與測量技術(shù)要求,建立接觸線雙目測量系統(tǒng)的數(shù)學模型,導出了接觸線導高和拉出值與相機內(nèi)、外參數(shù)和兩相機相對位置參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系,詳細分析了相機參數(shù)和兩相機相對位置關(guān)系對接觸線參數(shù)測量結(jié)果的影響。第二,采用張正友平面模板兩步法進行相機標定,自主設計單目相機與雙目相機標定程序,并進行標定實驗,得到兩相機的內(nèi)、外參數(shù)矩陣,畸變系數(shù)和相對位置關(guān)系�；谙鄼C雙目標定結(jié)果,進行相機坐標系姿態(tài)逆運動學分析,進一步求得兩個相機坐標系之間的具體旋轉(zhuǎn)位置關(guān)系。第三,采用SURF特征匹... 

【文章來源】：青島大學山東省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景和研究意義
    1.2 接觸線及其參數(shù)
    1.3 接觸線檢測國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 接觸線檢測國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 接觸線檢測國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.3.3 視覺檢測技術(shù)及其在接觸線檢測中的應用
    1.4 本文主要研究工作
第二章 接觸線雙目測量系統(tǒng)方案設計與誤差分析
    2.1 接觸線參數(shù)雙目視覺測量原理
    2.2 多功能接觸線檢測系統(tǒng)的組成
        2.2.1 相機與鏡頭參數(shù)的確定
        2.2.2 軌距測量方法及其傳感器選擇
        2.2.3 內(nèi)外軌高度差檢測方法及其傳感器選擇
    2.3 接觸線雙目視覺測量誤差分析
        2.3.1 系統(tǒng)參數(shù)與相機參數(shù)誤差引起的測量誤差分析
        2.3.2 相機位姿誤差引起的測量誤差分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 雙目測量系統(tǒng)標定方法與實驗
    3.1 相機成像模型與鏡頭畸變模型
        3.1.1 相機成像模型
        3.1.2 鏡頭畸變模型
    3.2 單目相機標定方法
        3.2.1 坐標系之間的關(guān)系
        3.2.2 單應性矩陣求解
        3.2.3 相機內(nèi)、外參數(shù)矩陣求解
        3.2.4 畸變的求解及結(jié)果優(yōu)化
    3.3 雙目相機標定方法
    3.4 雙目測量系統(tǒng)標定實驗及結(jié)果分析
        3.4.1測量系統(tǒng)的組成與標定實驗
        3.4.2 標定結(jié)果分析
    3.5 相機坐標系姿態(tài)逆運動學分析
        3.5.1 相機滾動角、俯仰角、偏航角的求解原理
        3.5.2 MATLAB編程求解相機滾動角、俯仰角、偏航角
    3.6 本章小結(jié)
第四章 圖像處理及特征點提取與匹配
    4.1 圖像處理
        4.1.1 圖像預處理
        4.1.2 圖像的立體校正
    4.2 圖像匹配與特征點描述
        4.2.1 圖像匹配方法
        4.2.2 特征點及特征點描述子
    4.3 特征點提取與匹配
        4.3.1 SURF特征提取算法
        4.3.2 圖像特征點匹配
    4.4 本章小結(jié)
第五章 測量系統(tǒng)程序設計及測量實驗
    5.1 測量系統(tǒng)程序設計
        5.1.1 相機標定程序設計
        5.1.2 圖像處理程序設計
        5.1.3 圖像匹配程序設計
    5.2 測量實驗設計
    5.3 實驗結(jié)果處理及其分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 進一步的工作展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間的研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]探析機器視覺技術(shù)在智能制造中的應用[J]. 張清郁.  中國設備工程. 2018(12)
[4]基于兩步法的攝像機標定算法[J]. 崔凌燕,陳婧.  測試技術(shù)學報. 2018(02)
[5]基于Matlab的相機內(nèi)參和畸變參數(shù)優(yōu)化方法[J]. 李超,張世超.  電子科技. 2017(04)
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碩士論文
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[5]基于線陣CCD的接觸網(wǎng)幾何參數(shù)檢測系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D]. 陳鵬.湖南大學 2017
[6]基于雙線陣CCD相機的接觸線磨耗檢測研究[D]. 王延華.北京交通大學 2017
[7]基于激光掃描的手推式接觸網(wǎng)狀態(tài)檢測裝置研究[D]. 馬玉琪.北京交通大學 2016
[8]基于雙目立體視覺的工件測距的研究[D]. 黃曉城.廣東工業(yè)大學 2016
[9]艦載多目視覺空中運動目標跟蹤技術(shù)研究[D]. 易曉倩.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[10]基于激光雷達的接觸網(wǎng)檢測檢修系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D]. 黃立平.湖南大學 2016



本文編號：3188799