輪對磨耗檢測中高速圖像采集技術(shù)研究.pdf

1、輪對作為車輛的重要部分,其磨耗情況對于車輛運行安全有著重要影響。隨著我國軌道交通事業(yè)的不斷發(fā)展,車輛運行速度和運載能力都大幅提高,車輛輪對的磨耗情況也隨之加重,影響到了車輛運行安全。目前國內(nèi)的輪對磨耗檢測只能在不超過15km/h的速度下保證檢測精度,為了適應(yīng)我國高速鐵路檢測需求,本文提出了一種應(yīng)用于輪對磨耗中的高速圖像采集系統(tǒng)。
　　本文針對快速運動的車輛,設(shè)計了一種基于機器視覺原理,工作于異步觸發(fā)模式的具有閃光同步功能的高速圖像

2、采集系統(tǒng)。本文主要做的工作包括以下幾點:
　　(1)提出了一種工作于異步觸發(fā)模式下,具有閃光同步功能的高速圖像采集方法。
　　(2)設(shè)計了工作于異步觸發(fā)模式下的在線高速圖像采集系統(tǒng)。首先對光學(xué)系統(tǒng)進行分析,設(shè)計了光源模塊,并討論了相機和光源的安裝位置;其次設(shè)計并實現(xiàn)了觸發(fā)模塊,處理傳感器信號得到輪對運行位置;再次設(shè)計并實現(xiàn)了高精度時序調(diào)節(jié)裝置,實現(xiàn)了圖像采集系統(tǒng)中曝光時序和閃光時序的精確控制,保證輪對運行到預(yù)設(shè)位置時相機曝光

3、、閃光燈閃光;最后設(shè)計異步觸發(fā)采集功能,通過高速工業(yè)相機和采集卡實現(xiàn)該功能。
　　(3)進行系統(tǒng)軟件設(shè)計,利用VC++6.0完成了延時控制軟件和圖像采集軟件的編寫。延時控制軟件可以調(diào)節(jié)系統(tǒng)的曝光時序和閃光時序,在圖像采集軟件中,實現(xiàn)了硬件觸發(fā)、軟件觸發(fā)、監(jiān)視、單幀采集等主要功能。
　　通過實驗驗證,本系統(tǒng)中的相機和閃光燈可以工作在380Hz的頻率下,能夠?qū)崿F(xiàn)對快速運行中輪對的圖像采集。本系統(tǒng)曝光時序與閃光時序的同步誤差小于2