基于機(jī)器視覺的軌道檢測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、軌距作為評(píng)價(jià)軌道質(zhì)量的重要參數(shù),其超限會(huì)造成列車運(yùn)行安全隱患。因此,要對(duì)軌距參數(shù)進(jìn)行周期性檢測(cè)并及時(shí)對(duì)軌道進(jìn)行保養(yǎng)維護(hù)。為解決中低速既有線人工軌距檢測(cè)效率低、精度差、數(shù)據(jù)無法有效記錄的情況,彌補(bǔ)國內(nèi)既有線軌檢車檢測(cè)能力不足的現(xiàn)狀。本文以工區(qū)現(xiàn)有軌道車為檢測(cè)平臺(tái),建立了基于機(jī)器視覺的架構(gòu)式軌道檢測(cè)系統(tǒng),并對(duì)軌距參數(shù)的檢測(cè)方法進(jìn)行了深入研究。
　　由于國內(nèi)引進(jìn)的視覺軌道檢測(cè)集成在圖像處理算法和振動(dòng)影響修正方面難以借鑒,因此本文利用灰度

2、變換、濾波處理、圖像分割、形態(tài)學(xué)變換以及中心線提取的方法提出了完整的軌道單像素輪廓提取圖像處理算法,并利用行程編碼法對(duì)形態(tài)學(xué)變換過程進(jìn)行了優(yōu)化。
　　研究了視覺軌道檢測(cè)系統(tǒng)的標(biāo)定過程,分析了車體振動(dòng)對(duì)軌距測(cè)量結(jié)果的影響?；诶碚摲治雠c實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證提出了車體在行進(jìn)方向、水平和垂直方向的振動(dòng)分量對(duì)軌距測(cè)量結(jié)果無影響,并推導(dǎo)出車體在回轉(zhuǎn)、俯仰、偏轉(zhuǎn)角姿態(tài)變化下的軌距修正公式。
　　依據(jù)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)構(gòu)建了實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證系統(tǒng),分別在軟、硬件層

3、面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)。針對(duì)傳統(tǒng)架構(gòu)式軌距檢測(cè)系統(tǒng)基于片上系統(tǒng)和專業(yè)圖像處理軟件開發(fā)導(dǎo)致技術(shù)錯(cuò)位的現(xiàn)象。提出以更符合工程應(yīng)用的Vision和LabVIEW圖形化軟件搭建圖像處理模型和系統(tǒng)軟件架構(gòu),降低了研發(fā)成本,縮短了研發(fā)周期。系統(tǒng)的人機(jī)界面設(shè)計(jì)更加符合工程技術(shù)人員現(xiàn)場操作的需要。
　　利用實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)試驗(yàn)。由試驗(yàn)結(jié)果可知:利用行程編碼優(yōu)化后的圖像處理算法可提高系統(tǒng)檢測(cè)速度5倍,系統(tǒng)測(cè)量精度為±0.8mm滿足檢測(cè)規(guī)程