列車行駛過程中會對鋼軌表面和側(cè)面造成一定程度的磨損。鐵路運輸朝著高密度化、高重載化的方向發(fā)展,鋼軌的磨耗問題更加突出,如何快速而又精確地檢測鋼軌磨耗是目前面臨的重要課題。本文運用基于線激光--機器視覺測量的原理,結(jié)合圖像處理與分析技術(shù),構(gòu)建了一種鋼軌磨耗檢測方案。首先,研究了多種攝像機標定方法,采用多項式擬合方法對系統(tǒng)進行標定,并分析了標定方程次數(shù)對攝像機標定精度的影響,從而確定標定方程的結(jié)構(gòu);給出了柵格網(wǎng)點坐標搜索算法,利用柵格網(wǎng)點的世界坐標與像素坐標求解攝像機標定方程;從不同角度拍攝激光覆蓋的鋼軌,對采集到的圖像進行圖像濾波處理、激光跡線細化、輪廓還原和輪廓曲線合成與旋轉(zhuǎn),得到測量的鋼軌輪廓數(shù)據(jù);借鑒序貫相似性檢測算法的思想,并針對激光跡線輪廓的特征,改進絕對誤差計算公式,將測量輪廓數(shù)據(jù)與標準軌數(shù)據(jù)進行配準,從而快速計算出當前段鋼軌的垂直磨耗、側(cè)面磨耗以及總磨耗。在實驗室搭建鋼軌磨耗檢測裝置,對系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行驗證。實驗結(jié)果表明,該方法能在100ms內(nèi)完成一次鋼軌輪廓檢測,其誤差在0.05mm內(nèi),達到了預(yù)期實驗的目的,證明了該方法的可行性,期望為研發(fā)車載式動態(tài)鋼軌磨耗檢測儀提供有益... 

【文章來源】：武漢輕工大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：47 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

MiniProf西南交通大學(xué)牽引動力實驗室于2012年研制的便攜式雙L型測頭鋼軌外形測量儀

西南交通大學(xué)牽引動力實驗室于2012年研制的便攜式雙L型測頭鋼軌外形測量儀[14]，圖1.3顯示了該測量儀的構(gòu)成，通過移動五連桿，使五連桿滾輪探頭在鋼軌表面劃過，由光電編碼器將連桿移動數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理終端PDA上，處理器分析鋼軌輪廓數(shù)據(jù)，將垂直磨耗、側(cè)面磨耗和軌底坡數(shù)據(jù)顯示在電子熒幕上。該儀器能測量多種規(guī)格的鋼軌，測量誤差小于0.05mm。圖1.3 雙L型測頭鋼軌外形測量儀接觸式測量大多都需要專門的檢測人員操作，需要大量的人力投入的同時，易

17,18]。圖1.4展示了德國杜伊斯堡的鋼軌輪廓測量儀[19]，用于鋼軌生產(chǎn)合格檢測。其原理是使用靜態(tài)三角法，利用激光平面在物體表面的輪廓投影，通過圖像處理得到鋼軌輪廓數(shù)據(jù)，測量范圍為130mm*105mm，其測量精度在0.05mm左右。該方法是通過高像素的攝像機和穩(wěn)定的工作環(huán)境提高測量精度的，不適用于營運環(huán)境下的磨耗檢測。儀器的成本比較高。圖1.4 德國杜伊斯堡的鋼軌輪廓測量儀西南交通大學(xué)占棟等人提出基于激光攝像技術(shù)的鋼軌磨耗截面積測量方法[20]，其構(gòu)成原理如圖1.5，在軌道左右兩側(cè)各安裝一套檢測設(shè)備同時進行測量，通過圖像

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]帶制約條件的直接線性變換法應(yīng)用研究[D]. 汪天偉.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[2]高精度雙目測距系統(tǒng)標定方法研究[D]. 裴思惠.長春理工大學(xué) 2016
[3]用于鋼軌探傷的脈沖電磁式電磁超聲體波換能器設(shè)計[D]. 張恒.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015



本文編號：3380213