基于機(jī)器視覺的鋼軌磨耗檢測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、列車運(yùn)行時(shí)，輪對(duì)與鋼軌之間存在復(fù)雜的作用力，造成鋼軌的表面和側(cè)面磨耗，當(dāng)磨耗值超過(guò)一定限度時(shí)會(huì)對(duì)車輛的運(yùn)行安全構(gòu)成很大威脅。因此，鐵路維護(hù)部門需要定期的檢測(cè)鋼軌的磨耗情況。目前，對(duì)鋼軌磨耗的檢測(cè)主要以人工接觸式測(cè)量為主，該方法效率低下，無(wú)法滿足當(dāng)前高速鐵路發(fā)展的需要，因此迫切需要一種新型的自動(dòng)化檢測(cè)方法。
　　本文基于機(jī)器視覺的基本理論，結(jié)合光電測(cè)量技術(shù)和數(shù)字圖像處理技術(shù)，搭建了一套鋼軌磨耗檢測(cè)軟硬件平臺(tái)。硬件部分包括CCD相機(jī)、

2、光源、圖像采集卡、測(cè)速定位單元等。本文對(duì)各硬件部分進(jìn)行了詳細(xì)的參數(shù)計(jì)算和選型。為了使相機(jī)拍攝頻率與列車運(yùn)行速度同步，引入了外觸發(fā)模塊，利用光電編碼器、單片機(jī)設(shè)計(jì)了鑒相電路，實(shí)現(xiàn)了測(cè)速定位功能。研究了相機(jī)標(biāo)定方法，采用zhang相機(jī)標(biāo)定方法進(jìn)行系統(tǒng)標(biāo)定，解決了鋼軌輪廓圖像失真這一關(guān)鍵問題。設(shè)計(jì)了輪廓圖像處理算法流程，包括閾值分割、去噪、輪廓搜索、圖像細(xì)化、輪廓還原、輪廓匹配、磨耗值計(jì)算，對(duì)每一環(huán)節(jié)進(jìn)行了深入的研究和分析。基于VS2008開