機器視覺鋼軌輪廓打磨診斷系統(tǒng)關鍵技術研究.pdf

1、鋼軌的輪廓是鋼軌的重要特征，它直接承受了列車的壓力，引導列車安全行駛在軌道上。因為受到列車壓力的壓迫、自然環(huán)境的復雜多變和鋼軌的長期使用的原因，鋼軌的輪廓會產生不同程度的磨損、形變、薄膜等損壞，致使鋼軌高度逐漸減小、肥邊逐漸增大、頂面凹凸不平，影響了列車的安全快速行駛。所以，鐵路的打磨等維護作業(yè)是保障鋼軌狀況的關鍵工作。近年來，隨著鐵路基礎建設的不斷完善，鋼軌打磨越來越重要。然而，如今的鋼軌打磨工序仍舊比較復雜，鋼軌輪廓檢測設備大多是接

2、觸式的，作業(yè)效率低下。論文以改善鋼軌打磨效率和精度為目的，運用機器視覺的檢測方式，開發(fā)了一種非接觸式鋼軌輪廓打磨診斷系統(tǒng)。
　　在論文系統(tǒng)測量中，首先需要提取條紋圖像中的條紋中心線，它直接影響了測量的精度，因此論文研究實現(xiàn)了穩(wěn)定準確的中心線提取算法，它主要包括：背景差分、平滑處理、閾值分割、中心線提取、中心線去毛刺空洞處理。然后，論文運用了直接線性轉換（DLT）模型的攝像機標定方法得到圖像坐標系與物體坐標系的轉換關系，從而可以由圖

3、像中的條紋中心線得到實際的鋼軌輪廓曲線。緊接著論文研究實現(xiàn)了鋼軌輪廓數(shù)據(jù)的圓滑處理算法，用于消除圖像像素點柵格化以及輪廓曲線的斷續(xù)對測量精度的影響。論文還研究實現(xiàn)了對齊到基準輪廓的算法，這種自動化對齊的方法保證了鋼軌打磨指導系統(tǒng)生成打磨模式表的穩(wěn)定性，而且結果比人工對齊準確。最后，論文研究設計了系統(tǒng)測量的檢驗方案，通過大量試驗數(shù)據(jù)驗證了系統(tǒng)測量的準確性和重復性，通過在鐵路現(xiàn)場試用驗證了系統(tǒng)指導打磨作業(yè)的可行性和準確性。
　　論文系