發(fā)布時(shí)間：2023-10-06 15:21

　　結(jié)構(gòu)光測(cè)量技術(shù)用于地鐵線路中的接觸軌檢測(cè)任務(wù),具有很多的優(yōu)勢(shì)。從行業(yè)現(xiàn)狀上看,傳統(tǒng)的人工對(duì)接觸軌進(jìn)行接觸式測(cè)量,由于檢測(cè)效率低、工作量大,已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在地鐵線路的維護(hù)工作要求,急需一種便攜式的自動(dòng)化檢測(cè)工具提供支持。從技術(shù)優(yōu)勢(shì)上看,結(jié)構(gòu)光測(cè)量技術(shù)具有非接觸性、抗干擾性強(qiáng)、測(cè)量精度高等優(yōu)勢(shì),擁有很大的發(fā)展前景和應(yīng)用價(jià)值,完全滿足接觸軌的檢測(cè)要求。結(jié)構(gòu)光測(cè)量技術(shù)主要有三角測(cè)量和雙目測(cè)量這兩種典型的技術(shù),被廣泛應(yīng)用于工業(yè)視覺測(cè)量領(lǐng)域中。雙目視覺相對(duì)三角測(cè)量計(jì)算量要多出一倍,并且雙目匹配代價(jià)較高,犧牲了一定的相機(jī)精度;三角測(cè)量技術(shù)需要求解光平面結(jié)構(gòu)信息,系統(tǒng)標(biāo)定精度要求特別高,需要合適的標(biāo)定方法才能保證測(cè)量精度。根據(jù)實(shí)際需求,本文通過合適的標(biāo)定方法,采用三角測(cè)量實(shí)現(xiàn)檢測(cè)要求。本文以實(shí)際項(xiàng)目需求為背景,構(gòu)建出一個(gè)基于三角測(cè)量的接觸軌檢測(cè)系統(tǒng),用來檢測(cè)地鐵接觸軌相關(guān)參數(shù)。論文的主要內(nèi)容如下:(1)論文通過建立三角測(cè)量法的數(shù)學(xué)模型,詳細(xì)分析了測(cè)量模型中影響測(cè)量精度的因素。然后深入的研究了攝像機(jī)標(biāo)定相關(guān)的數(shù)學(xué)原理,通過兩步法結(jié)合二維平面靶標(biāo)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)相機(jī)的標(biāo)定。最后根據(jù)本文接觸軌的特征,設(shè)計(jì)了一種系...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 接觸軌檢測(cè)現(xiàn)狀
    1.3 結(jié)構(gòu)光測(cè)量技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 結(jié)構(gòu)光類別
        1.3.2 雙目視覺技術(shù)
        1.3.3 三角測(cè)量檢測(cè)技術(shù)
    1.4 本論文的研究?jī)?nèi)容
        1.4.1 論文研究?jī)?nèi)容
        1.4.2 論文組織構(gòu)架
第2章 結(jié)構(gòu)光檢測(cè)技術(shù)原理
    2.1 攝像機(jī)成像數(shù)學(xué)模型
        2.1.1 坐標(biāo)系介紹
        2.1.2 小孔成像數(shù)學(xué)模型
        2.1.3 鏡頭畸變數(shù)學(xué)模型
    2.2 結(jié)構(gòu)光測(cè)量模型
        2.2.1 三角測(cè)量數(shù)學(xué)模型
        2.2.2 雙目測(cè)量數(shù)學(xué)模型
        2.2.3 三角測(cè)量精度分析
    2.3 本章小結(jié)
第3章 系統(tǒng)參數(shù)標(biāo)定
    3.1 攝像機(jī)內(nèi)參標(biāo)定
        3.1.1 張正友標(biāo)定原理
        3.1.2攝像機(jī)內(nèi)參標(biāo)定實(shí)驗(yàn)
    3.2 光平面外參標(biāo)定
        3.2.1 外參標(biāo)定求解
        3.2.2外參標(biāo)定實(shí)驗(yàn)
    3.3 多組攝像機(jī)統(tǒng)一坐標(biāo)系標(biāo)定
        3.3.1 統(tǒng)一標(biāo)定原理
        3.3.2統(tǒng)一坐標(biāo)系標(biāo)定實(shí)驗(yàn)
    3.4 本章小結(jié)
第4章 測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)光中心提取
    4.1 結(jié)構(gòu)光特性
    4.2 常用的提取算法
        4.2.1 極值法和閾值法
        4.2.2 圖像形態(tài)學(xué)方法
        4.2.3 灰度重心法
        4.2.4 曲線擬合法
        4.2.5 海森矩陣結(jié)構(gòu)光中心提取算法
    4.3 改進(jìn)海森矩陣算法
        4.3.1 光帶圖像采集及ROI提取
        4.3.2 粗略光帶提取
        4.3.3 光帶中心亞像素提取
    4.4結(jié)構(gòu)光中心提取實(shí)驗(yàn)
    4.5 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)校準(zhǔn)與特征點(diǎn)提取
    5.1 最近點(diǎn)迭代坐標(biāo)系校準(zhǔn)
        5.1.1 ICP迭代算法
        5.1.2模型校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)
    5.2 切片統(tǒng)計(jì)特征點(diǎn)提取
    5.3 本章小結(jié)
第6章 接觸軌檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
    6.1 系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)介紹
        6.1.1 主要測(cè)量部件模型介紹
        6.1.2 標(biāo)定試驗(yàn)臺(tái)
    6.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
    6.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
        6.3.1 相關(guān)檢測(cè)參數(shù)獲取
        6.3.2 圖形化界面設(shè)計(jì)
    6.4系統(tǒng)標(biāo)定及測(cè)量實(shí)驗(yàn)
        6.4.1 系統(tǒng)攝像機(jī)標(biāo)定
        6.4.2接觸軌測(cè)量實(shí)驗(yàn)
        6.4.3 結(jié)果分析
    6.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果



本文編號(hào)：3851958