基于結構光成像的機車輪對磨耗參數(shù)在線檢測技術研究.pdf

1、本文研究了基于結構光成像原理的機車輪對磨耗參數(shù)在線檢測技術。磨耗參數(shù)的檢測是機車安全運行的重要保證。目前，輪對的磨耗檢測多采用靜態(tài)測量方法，依賴于手工檢測，該方法效率低，勞動強度大，容易造成漏檢、誤檢。因此，本文研究的輪對磨耗參數(shù)在線檢測技術具有重要意義。
　　 本文的主要工作包括：
　　 (1)提出了基于結構光成像的機車輪對磨耗參數(shù)在線檢測技術。①分析了基于三角測量法的線結構光視覺檢測原理；②提出了在線圖像采集方法；③

2、針對不同直徑的機車輪對，設計了CCD的圖像采集視場范圍，保證了各種機車輪對輪緣踏面輪廓曲線圖像采集的完整性。
　　 (2)設計了非接觸在線圖像采集裝置。①針對機車輪對磨耗參數(shù)在線檢測的要求和特點，完成了圖像采集中關鍵元器件的選型；②為保證圖像采集質量，分析了異步復位觸發(fā)、曝光時間、機車運行速度、運動模糊控制等因素的綜合影響；③設計的在線圖像采集裝置可適應的機車最大運行速度達到12km/h。
　　 (3)提出并實現(xiàn)了圖像處

3、理與參數(shù)計算算法。①針對機車輪對輪緣踏面輪廓曲線圖像的特點，設計了平滑濾波、圖像分割、細化、跟蹤等預處理算法；②針對圖像的直方圖特征，分別用基于遺傳算法的直方圖熵全局閾值分割以及基于大津法的局部閾值分割對圖像進行二值化處理，得到了完整的輪廓曲線；③設計并實現(xiàn)了輪緣厚度、輪緣高度、直徑等主要幾何參數(shù)的計算軟件。
　　 (4)完成了相關驗證實驗。①分析了曝光時間、運動模糊等因素對采集圖像的影響，得到了合理的圖像采集參數(shù)；②驗證了圖像