基于光電測(cè)量的車輪踏面缺陷檢測(cè).pdf

1、列車輪對(duì)踏面技術(shù)狀態(tài)好壞直接關(guān)系到列車的運(yùn)行品質(zhì)，影響列車運(yùn)行安全。光電測(cè)量法由其高效率和高精度逐漸成為研究熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的基于線結(jié)構(gòu)光的測(cè)量方法的局限性，限制了精度和效率的進(jìn)一步提高。因此，研究新的測(cè)量方法以提高測(cè)量的精度和效率具有較大的應(yīng)用價(jià)值。
　　 本文研究分析傳統(tǒng)測(cè)量模型，指出其精度和速率上的局限性，提出將基于投影光柵的三維測(cè)量方法應(yīng)用于踏面缺陷檢測(cè)，對(duì)踏面的全景測(cè)量。建立基于攝像機(jī)和投影儀的三維測(cè)量系統(tǒng)，提出硬件改進(jìn)方案

2、和應(yīng)用基于攝像機(jī)坐標(biāo)系的三維測(cè)量模型。測(cè)量裝置采集7副格雷碼圖像和4副相移圖像，通過相移，解相和系統(tǒng)標(biāo)定，得到相位和物體表面三維坐標(biāo)系的關(guān)系，測(cè)量得到物體的表面參數(shù)，與基準(zhǔn)形狀參數(shù)進(jìn)行對(duì)比就可以實(shí)現(xiàn)缺陷檢測(cè)。本文主要工作包括：
　　 分析傳統(tǒng)的基于線結(jié)構(gòu)光測(cè)量裝置的局限性，提出應(yīng)用光柵投影三維測(cè)量方法，進(jìn)行三維全景測(cè)量。分析傳統(tǒng)光柵投影三維測(cè)量的模型，指出其存在著三個(gè)嚴(yán)格的平行相交約束，應(yīng)用基于攝像機(jī)坐標(biāo)系的改進(jìn)模型，解放平行相

3、交約束，并推導(dǎo)出光柵相位與三維坐標(biāo)的關(guān)系。
　　 對(duì)系統(tǒng)硬件提出優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，基于USB協(xié)議控制芯片68013，開發(fā)高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)采集系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)，并在不同工作模式下進(jìn)行速率測(cè)試實(shí)驗(yàn)，對(duì)軟件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，最大限度提高傳輸性能。
　　 提出梯形矯正算法實(shí)現(xiàn)條紋梯形畸變的矯正，提出基于明暗圖像和條紋圖像的閾值分割法進(jìn)行圖像分割，提出對(duì)明暗圖像和條紋圖像進(jìn)行圖像代數(shù)運(yùn)算，濾除無效點(diǎn)，減少運(yùn)算時(shí)間。