高速鐵路隧道限界及斷面檢測系統(tǒng)研究與實現(xiàn).pdf

1、隧道限界及斷面檢測是列車在隧道中安全行駛的重要保障。國內外對隧道限界檢測技術給予了高度關注，并且都在積極開展相關檢測技術的研發(fā)工作。國內現(xiàn)有的隧道限界檢測系統(tǒng)大都針對普通線路隧道。與普速列車不同，高鐵列車車速極快，在通過隧道時，更容易受到空氣氣流的影響，因此高鐵列車對隧道斷面的有效面積要求更高，對隧道限界檢測技術也提出了更高的要求。隨著高速鐵路的快速發(fā)展，高鐵隧道限界檢測問題亟待解決。本文利用圖像處理相關技術，研究并實現(xiàn)了高速鐵路隧道限

2、界及斷面檢測系統(tǒng)。
　　首先，按照高鐵隧道限界及斷面檢測系統(tǒng)的實際需求，對檢測系統(tǒng)方案進行了總體設計。該系統(tǒng)基于電視攝像法和圖像處理技術等，通過CCD相機獲取隧道斷面圖像信息，采用圖像處理技術處理隧道斷面圖像并檢測隧道斷面輪廓，主要包括數(shù)據(jù)采集、攝像機標定及數(shù)據(jù)處理三部分。
　　其次，針對隧道斷面圖像的特點，結合現(xiàn)有圖像處理方法，提出了一種高效的隧道斷面輪廓檢測方法。首先對隧道斷面圖像進行顏色空間轉換、圖像增強以及濾波處理;

3、然后對圖像進行閾值分割、選取感興趣區(qū)域以及細化處理;最后采用一種基于基本段的圖像擬合生長算法，對細化后的激光帶進行擬合生長，從而獲得完整的隧道斷面圖像。對10個隧道的5萬多幅隧道斷面輪廓圖像進行處理，提取正確率達到95.75％，大量仿真實驗表明，該方法能夠有效提取隧道斷面輪廓，為后續(xù)計算隧道限界及斷面積奠定了基礎。
　　最后，實現(xiàn)了高鐵隧道限界及斷面檢測軟件。設計并在VS2010平臺實現(xiàn)了高鐵隧道檢測軟件，該軟件實現(xiàn)了本文提出的隧