基于機器視覺的無砟軌道三維精測系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、我國高速鐵路的普遍開花,對線路的養(yǎng)護和維修工作提出了更高的要求。目前,雖然有便攜式軌道檢測儀作為軌道平順度的評判標(biāo)準(zhǔn),但檢查內(nèi)容只有軌道相對不平順,并不包括線路的絕對坐標(biāo)信息,因此無法進行平面坐標(biāo)和高程的精確測量,不能直接指導(dǎo)鋪軌作業(yè)?，F(xiàn)有的軌檢技術(shù)已不能滿足高速無砟軌道施工測量以及建成后驗收測量的需要。在此形勢下,提出了研制便攜式無砟軌道三維檢測系統(tǒng)的課題。
　　 論文結(jié)合無砟軌道精調(diào)的工藝要求,在檢測儀GJY-T-4的基礎(chǔ)上

2、進行改進,增加了軌道三維坐標(biāo)測量功能。相對于國外使用全站儀作為軌道絕對坐標(biāo)的測量傳感裝置的方法,論文創(chuàng)新性的提出采用光測技術(shù),結(jié)合機器視覺和數(shù)字圖像處理技術(shù)取代全站儀,實現(xiàn)軌道三維坐標(biāo)的快速,精確測量。
　　 該三維精測系統(tǒng)由一對架設(shè)在GJY-T-4檢測量上的高精度CCD,圖像采集卡,一臺PC構(gòu)成。通過拍攝線路邊的CPIII點,處理同一時刻從不同位置采集到圖像對,結(jié)合CPIII和已測軌道參數(shù),解算出線路中線絕對坐標(biāo)。
　　

3、 論文核心:
　　 (1)攝像機標(biāo)定算法
　　 將靶標(biāo)設(shè)定為一個輔助平面,建立輔助平面坐標(biāo)系進行兩步標(biāo)定。相對于傳統(tǒng)標(biāo)定法,該方法同時考慮徑向畸變和切向畸變,提高了目標(biāo)點定位精度。兩步均用最小二乘法快速求解線性方程,簡便快速。
　　 (2)特征的提取和立體匹配算法
　　 將金字塔算法應(yīng)用于基于歸一化互相關(guān)的模板匹配算法中,保障計算精度的同時大大縮短了計算時間,跟蹤效果好。
　　 (3)三維重建算