基于線結(jié)構(gòu)光的鋼軌軌形測量系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國鐵路建設(shè)也有很大的發(fā)展。鐵路運輸能力和速度的不斷提高嚴(yán)重威脅行車的平穩(wěn)和安全。鋼軌與列車車輪直接接觸，其質(zhì)量好壞直接影響到行車的安全性和平穩(wěn)性。由于受到列車壓迫以及自然環(huán)境的影響，鋼軌會產(chǎn)生磨損、變形、裂痕等損傷。不當(dāng)?shù)能囕喤c鋼軌接觸面則可能對行車帶來很多負(fù)面影響，因此對鋼軌的打磨和維護(hù)工作是非常必要的。將鋼軌輪廓恢復(fù)到磨損前的樣子，就能夠使鋼軌符合行車標(biāo)準(zhǔn)并減緩表面缺陷的繼續(xù)擴(kuò)展，使行車安全、平穩(wěn)和乘車舒適性有

2、了改善，并延長了鋼軌的使用壽命。因此，研制一臺快速、方便、簡單的鋼軌測量設(shè)備具有重要意義。本文的主要研究工作如下:
　　 (1)對非接觸式測量中的結(jié)構(gòu)光測量進(jìn)行了研究，根據(jù)攝像機(jī)的成像原理，改進(jìn)了傳統(tǒng)線結(jié)構(gòu)光測量方法中使用的三角測量原理，提出了一種新的線結(jié)構(gòu)光測量方案，并將該設(shè)計做成實物應(yīng)用到實際當(dāng)中。
　　 (2)對攝像機(jī)標(biāo)定進(jìn)行了研究。針對傳統(tǒng)的標(biāo)定方法建模復(fù)雜、使用中有一定的局限性等問題，利用LM-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)

3、了攝像機(jī)從圖像坐標(biāo)系到空間坐標(biāo)系的映射關(guān)系，解決了攝像機(jī)的標(biāo)定問題。同時實現(xiàn)了在圖像中對棋盤格標(biāo)定板和點陣標(biāo)定板特征點的提取。
　　 (3)研究了線結(jié)構(gòu)光圖像的處理方法。在線結(jié)構(gòu)光圖像處理中，綜合利用了形態(tài)學(xué)細(xì)化方法和重心法來計算激光線在圖像坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，既得到了精確的坐標(biāo)值，又減少了計算量。
　　 (4)對整個測量系統(tǒng)進(jìn)行實驗和測試，實現(xiàn)了設(shè)計要求的測量精度，驗證了本設(shè)備可以應(yīng)用于實際中。
　　 本系統(tǒng)測量方