60钢轨全断面廓形线结构光测量研究

发布时间：2021-08-13 02:31

　　随着铁路运行速度的提高,对铁路轨道的检测要求随之提高。国内对钢轨的日常维护主要依靠打磨车,而传统的手工测量方法无法测量钢轨全断面廓形,不能为钢轨打磨提供有效的数据。目前,铁路轨道测量仍然以人工为主,人工测量在检测效率、检测精度、数据处理与存储等方面无法很好地满足日益严苛的检测要求。近年来,随着传感器技术和计算机视觉技术的发展,将计算机视觉技术应用于铁路轨道检测领域,不仅可以满足检测精度要求,在检测效率上也有大幅提升,因此对轨道全断面廓形进行视觉测量具有重要意义。目前基于计算机视觉的钢轨测量多为单目摄像机测量,单目摄像机测量系统结构简单,仅需确定单个摄像机和线结构光平面之间的相对位置,但单目摄像机测量系统获取的钢轨截面信息有限,无法实现钢轨全断面廓形测量。双目测量系统结构比较复杂,需要妥善调整四个传感器之间的位置,但双目摄像机测量系统能获取钢轨全断面廓形,实现轨头宽度、轨头高度等钢轨廓形参数和钢轨磨耗的测量。因此,本文采用双目摄像机测量系统测量钢轨全断面廓形。本文在双目摄像机成像的基础上,开展钢轨的数据采集、数据处理和数据可视化工作。根据现场环境和测量要求,设计了钢轨全断面廓形测量系统。... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

CALIPRI测量仪[14]

GJ-5型综合轨检车[17]

西南交通大学硕士研究生学位论文第5页1.2.3传统手工测量设备传统手工测量主要利用机械式机构测量钢轨磨耗和廓形。如图1-6(a)所示为目前国内大量使用的JTMH-B磨耗仪，只能测量钢轨垂磨和侧磨，测量时需要磁性装置紧贴钢轨轨鄂，移动探针接触钢轨表面的垂磨点和侧磨点。磨耗仪测量效率低、测量工作强度大、精度受人为因素影响较大，且无法测量钢轨廓形。如图1-6(b)所示，德国VOGEL＆PLOTSCHER公司研制的P110B廓形测量仪在测量磨耗的同时还能测量钢轨廓形[11]，该装置利用探针和一个平面四杆机构绘制钢轨廓形，探针紧贴钢轨表面移动，将钢轨廓形以1:1的比例绘制在专用纸上。该设备测量效率低、测量结果不直观，测量数据无法数字化，不利于计算机的后续数据处理和管理。(a)JTMH-B磨耗测量仪(b)P110B廓形测量仪[11]图1-6手工测量设备如图1-7所示，使用磨耗测量仪测量钢轨磨耗时，需要先确定钢轨伤损位置，再使用测量仪进行测量，效率低且测量工作强度大。(a)确定伤损位置[21]


本文编号：3339562