基于線結(jié)構(gòu)光的輕軌接觸網(wǎng)缺陷三維檢測(cè)方法研究.pdf

1、接觸網(wǎng)作為跨座式軌道交通系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的重要構(gòu)成部分，是供電系統(tǒng)的主體，其可靠性直接關(guān)系到單軌交通系統(tǒng)正常的安全運(yùn)營(yíng)。跨座式單軌交通系統(tǒng)接觸網(wǎng)的缺陷檢測(cè)，目前還主要靠人工進(jìn)行巡檢，人工巡檢無(wú)法實(shí)現(xiàn)高效率檢測(cè)，且存在一定的安全隱患。因此，跨座式單軌交通系統(tǒng)迫切地需要一種穩(wěn)定可靠的接觸網(wǎng)缺陷自動(dòng)化檢測(cè)方法。目前跨座式單軌接觸網(wǎng)缺陷的自動(dòng)化檢測(cè)還沒(méi)有成熟的方法，本文主要研究基于線結(jié)構(gòu)光的接觸網(wǎng)缺陷三維檢測(cè)方法。該方法采用線結(jié)構(gòu)光視覺(jué)技術(shù)獲取接觸

2、網(wǎng)檢測(cè)區(qū)域的線結(jié)構(gòu)光圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)行接觸網(wǎng)表面的三維重建，然后建立接觸網(wǎng)檢測(cè)區(qū)域深度信息的三維空間模型，采用雙重均值的方法計(jì)算接觸網(wǎng)區(qū)域深度值，進(jìn)而得到接觸網(wǎng)的缺陷程度情況。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴根據(jù)跨座式單軌交通系統(tǒng)接觸網(wǎng)的布局結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及檢測(cè)要求進(jìn)行接觸網(wǎng)三維檢測(cè)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)并搭建了模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，通過(guò)對(duì)獲取到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，提高圖像特征提取與識(shí)別的精確性。采用一種改進(jìn)的灰度重心法對(duì)得到的接觸網(wǎng)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行光條紋中心

3、提取，為接觸網(wǎng)檢測(cè)區(qū)域三維空間模型的重建做好準(zhǔn)備工作。⑵為了實(shí)現(xiàn)接觸網(wǎng)檢測(cè)區(qū)域缺陷程度的量化檢測(cè)，通過(guò)獲取到的檢測(cè)區(qū)域的序列線結(jié)構(gòu)光條紋中心圖像形成視差圖進(jìn)行接觸網(wǎng)表面三維重建，即獲取接觸網(wǎng)檢測(cè)面的高度信息。為了進(jìn)一步增強(qiáng)接觸網(wǎng)的可視化同時(shí)有效利用檢測(cè)區(qū)域承載缺陷程度的信息數(shù)據(jù)，采用三線性插值算法進(jìn)行接觸網(wǎng)檢測(cè)區(qū)域深度信息的三維空間模型構(gòu)建，在此基礎(chǔ)上利用雙重均值的方法計(jì)算接觸網(wǎng)區(qū)域的平均深度值。⑶介紹了研究方法的軟硬件平臺(tái)，并通過(guò)多組