基于雙目視覺的鋼軌磨耗測量系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來隨著高速鐵路和重載運(yùn)輸?shù)拇罅Πl(fā)展，客貨運(yùn)量和行車密度大幅度增長，鋼軌磨耗日益嚴(yán)重。而我國鋼軌磨耗大部分采用接觸式卡距或其它接觸式測量方法，存在勞動(dòng)強(qiáng)度較大、精度較低、效率較低等缺點(diǎn)。研制新的非接觸式的鋼軌磨耗自動(dòng)測量系統(tǒng)具有重大的意義。目前國內(nèi)已有基于單目視覺的非接觸式鋼軌磨耗測量系統(tǒng)的研究。本文針對單目視覺的局限性將雙目視覺技術(shù)應(yīng)用到鋼軌磨耗測量研究中，對系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入的研究，實(shí)現(xiàn)了鋼軌磨耗的測量。 本文提出了一

2、種基于雙目視覺技術(shù)的非接觸式鋼軌磨耗測量方案。在對當(dāng)前各種標(biāo)定技術(shù)做出綜合分析的基礎(chǔ)上，提出了一種適合鋼軌磨耗測量環(huán)境的倒凹字形標(biāo)定模板，并針對該模板設(shè)計(jì)了隨機(jī)Hough特征點(diǎn)提取算法和Tsai兩步相機(jī)標(biāo)定算法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的精確標(biāo)定。在此基礎(chǔ)上，針對鋼軌磨耗測量的具體要求，設(shè)計(jì)了圖像處理模塊，采用立體匹配算法實(shí)現(xiàn)了鋼軌斷面輪廓關(guān)鍵點(diǎn)的匹配，通過三維重建完成了鋼軌斷面磨耗的測量。 本文首先研究了當(dāng)前各種近景攝影測量標(biāo)定技術(shù)，然后詳細(xì)介

3、紹了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，其中包括系統(tǒng)標(biāo)定、圖像預(yù)處理、輪廓還原、匹配測量等模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)，并對各模塊涉及的關(guān)鍵技術(shù)做了深入的研究。最后實(shí)現(xiàn)了鋼軌磨耗測量系統(tǒng)軟件AbrasionMeasurement1.0，并使用該軟件進(jìn)行了實(shí)際鋼軌磨耗測量實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本系統(tǒng)能夠完成預(yù)期的鋼軌磨耗測量任務(wù)，測量精度達(dá)到0.50mm，基本滿足實(shí)際測量要求。該系統(tǒng)具有非接觸、快速、結(jié)構(gòu)小巧、上下道方便、顯示直觀等優(yōu)點(diǎn)。本論文的研究成果為我國高速鐵路鋼軌