基于線結(jié)構(gòu)光的鋼軌軌形測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國(guó)鐵路建設(shè)也有很大的發(fā)展。鐵路運(yùn)輸能力和速度的不斷提高嚴(yán)重威脅行車(chē)的平穩(wěn)和安全。鋼軌與列車(chē)車(chē)輪直接接觸，其質(zhì)量好壞直接影響到行車(chē)的安全性和平穩(wěn)性。由于受到列車(chē)壓迫以及自然環(huán)境的影響，鋼軌會(huì)產(chǎn)生磨損、變形、裂痕等損傷。不當(dāng)?shù)能?chē)輪與鋼軌接觸面則可能對(duì)行車(chē)帶來(lái)很多負(fù)面影響，因此對(duì)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(chē)標(biāo)準(zhǔn)并減緩表面缺陷的繼續(xù)擴(kuò)展，使行車(chē)安全、平穩(wěn)和乘車(chē)舒適性有

2、了改善，并延長(zhǎng)了鋼軌的使用壽命。因此，研制一臺(tái)快速、方便、簡(jiǎn)單的鋼軌測(cè)量設(shè)備具有重要意義。本文的主要研究工作如下:
　　 (1)對(duì)非接觸式測(cè)量中的結(jié)構(gòu)光測(cè)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(cè)量方法中使用的三角測(cè)量原理，提出了一種新的線結(jié)構(gòu)光測(cè)量方案，并將該設(shè)計(jì)做成實(shí)物應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中。
　　 (2)對(duì)攝像機(jī)標(biāo)定進(jìn)行了研究。針對(duì)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(wèn)題，利用LM-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)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(wèn)題。同時(shí)實(shí)現(xiàn)了在圖像中對(duì)棋盤(pán)格標(biāo)定板和點(diǎn)陣標(biāo)定板特征點(diǎn)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(lái)計(jì)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(jì)算量。
　　 (4)對(duì)整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和測(cè)試，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)要求的測(cè)量精度，驗(yàn)證了本設(shè)備可以應(yīng)用于實(shí)際中。
　　 本系統(tǒng)測(cè)量方