基于機器視覺的鋼軌磨耗檢測系統(tǒng)研究.pdf

1、列車運行時，輪對與鋼軌之間存在復雜的作用力，造成鋼軌的表面和側(cè)面磨耗，當磨耗值超過一定限度時會對車輛的運行安全構(gòu)成很大威脅。因此，鐵路維護部門需要定期的檢測鋼軌的磨耗情況。目前，對鋼軌磨耗的檢測主要以人工接觸式測量為主，該方法效率低下，無法滿足當前高速鐵路發(fā)展的需要，因此迫切需要一種新型的自動化檢測方法。
　　本文基于機器視覺的基本理論，結(jié)合光電測量技術(shù)和數(shù)字圖像處理技術(shù)，搭建了一套鋼軌磨耗檢測軟硬件平臺。硬件部分包括CCD相機、

2、光源、圖像采集卡、測速定位單元等。本文對各硬件部分進行了詳細的參數(shù)計算和選型。為了使相機拍攝頻率與列車運行速度同步，引入了外觸發(fā)模塊，利用光電編碼器、單片機設(shè)計了鑒相電路，實現(xiàn)了測速定位功能。研究了相機標定方法，采用zhang相機標定方法進行系統(tǒng)標定，解決了鋼軌輪廓圖像失真這一關(guān)鍵問題。設(shè)計了輪廓圖像處理算法流程，包括閾值分割、去噪、輪廓搜索、圖像細化、輪廓還原、輪廓匹配、磨耗值計算，對每一環(huán)節(jié)進行了深入的研究和分析?；赩S2008開