一種新型軌道檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)理論探討.pdf

1、鐵路提速后對(duì)軌道的維護(hù)和量測(cè)提出了新的挑戰(zhàn)。近景數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的技術(shù)優(yōu)勢(shì)促使人們考慮用數(shù)碼相機(jī)采集軌道影像，通過圖像處理技術(shù)來滿足軌道檢測(cè)的要求，己成為一種值得探索的新方法。為獲取范圍足夠大、高分辨率和便于量測(cè)的軌道視頻圖像，需要有精確的、大視場(chǎng)的二維軌道影像。但由于條件限制，單幅數(shù)碼影像難以做到分辨率高且視場(chǎng)足夠大的效果，它需要采用連續(xù)拍攝獲得序列影像，通過圖像拼接技術(shù)得到軌道鑲嵌圖像。實(shí)際拍攝時(shí)，采用非量測(cè)數(shù)碼相機(jī)近距離拍攝軌道序列影

2、像時(shí)，會(huì)存在不同程度的非線性畸變，其誤差將影響軌道量測(cè)的精度。手持或車載數(shù)碼相機(jī)攝取軌道的圖像，攝影主光軸與地平面有一夾角，連續(xù)的序列影像拼接前需要對(duì)傾斜的軌道圖像進(jìn)行幾何糾正，使其成為正直攝影圖像，才能更好地滿足圖像拼接的要求，以獲得正直攝影效果的、大范圍的、方便量測(cè)的軌道鑲嵌圖像。
　　 為選擇非量測(cè)數(shù)碼相機(jī)的鏡頭畸變改正模型，采用室內(nèi)模擬試驗(yàn)，比較球型模型和多項(xiàng)式算法的校正效果，試驗(yàn)結(jié)果表明球型模型的校正精度更高。為解決傾

3、斜軌道影像的無控制點(diǎn)問題，幾何糾正中利用軌道圖像中存在的平行線特點(diǎn)，計(jì)算滅點(diǎn)及方位元素，然后根據(jù)幾何變換模型對(duì)軌道影像進(jìn)行幾何糾正。通過模擬試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)糾正影像的殘差，試驗(yàn)結(jié)果顯示采用基于滅點(diǎn)理論的糾正方法的精度能夠滿足軌道圖像的幾何糾正的要求。使用SIFT特征點(diǎn)提取算子對(duì)糾正后的序列軌道影像進(jìn)行特征點(diǎn)提取，采用仿射變換模型匹配拼接圖像，最后統(tǒng)計(jì)軌道拼接圖像的實(shí)驗(yàn)精度，基本達(dá)到軌道平順性量測(cè)的要求。
　　 通過仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)合實(shí)際軌道數(shù)