基于線結(jié)構(gòu)光的火車輪對外徑三維檢測技術(shù)研究.pdf

1、火車輪對作為重要的可互換行走部件，對火車的安全行駛起著關(guān)鍵性的作用。目前，我國火車輪對的檢測仍然停留在手工測量階段，技術(shù)落后，工作效率低下，而日本、美國等發(fā)達(dá)國家在輪對自動(dòng)檢測方面進(jìn)行了大量的研究，并開發(fā)研制出各種類型的自動(dòng)檢測技術(shù)和裝置，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。隨著我國工業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域的巨大進(jìn)步和市場的開放，給計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、信息技術(shù)等自動(dòng)化技術(shù)在鐵路系統(tǒng)的應(yīng)用帶來了巨大的發(fā)展契機(jī)。
　　 本文介紹了一種基于CCD圖像處理的線結(jié)

2、構(gòu)光三維檢測技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對火車輪對外徑三維檢測，并在此基礎(chǔ)上完成了相應(yīng)的軟件系統(tǒng)。
　　 線結(jié)構(gòu)光三維檢測技術(shù)以其原理簡單，結(jié)構(gòu)易于實(shí)現(xiàn)，測試精度較高，在視覺測量中占有重要地位。測量系統(tǒng)由激光器，CCD攝像機(jī)、計(jì)算機(jī)和相應(yīng)的處理軟件構(gòu)成，該裝置能獲取被測物體上線結(jié)構(gòu)光光切線截面的世界坐標(biāo)，進(jìn)而可進(jìn)行尺寸檢測等三維信息的處理。
　　 本文主要包括兩個(gè)部分：攝像機(jī)標(biāo)定和光切線處理。
　　 攝像機(jī)標(biāo)定采用Tsai兩步法，

3、利用共面特征點(diǎn)的圖像坐標(biāo)及其對應(yīng)的世界坐標(biāo)，求解攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)，確立世界坐標(biāo)與圖像坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換關(guān)系。本文是提取共面方格圖角點(diǎn)作為特征點(diǎn)，采用Harris算法提取角點(diǎn)，通過改進(jìn)方法在此基礎(chǔ)上得到亞像素級的角點(diǎn)圖像坐標(biāo)。
　　 光切線處理是線結(jié)構(gòu)光平面標(biāo)定以及今后實(shí)物檢測的基礎(chǔ)，包括二值化，濾波，細(xì)化等圖像處理算法。將共面模板設(shè)置在不同位置，獲取線結(jié)構(gòu)光與模板相截行成的光切線圖像，獲得圖像坐標(biāo)后，使用攝像機(jī)標(biāo)定的方程求取對應(yīng)的世界坐