基于結(jié)構(gòu)光技術(shù)的高速鐵路道岔三維檢測(cè)及應(yīng)用研究.pdf

1、隨著高速鐵路的不斷發(fā)展，鐵路各個(gè)組成部分的檢測(cè)要求不斷提高，包括檢測(cè)精度、檢測(cè)速度以及檢測(cè)方式等都需要適應(yīng)檢測(cè)對(duì)象和檢測(cè)環(huán)境。為了適應(yīng)新的檢測(cè)要求，許多先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)和設(shè)備被應(yīng)用于鐵路的檢測(cè)，其中機(jī)器視覺(jué)由于其組成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、系統(tǒng)工作要求低且可以實(shí)現(xiàn)多種檢測(cè)任務(wù)，成為近年來(lái)鋼軌檢測(cè)研究的熱門(mén)領(lǐng)域之一。高速道岔作為高速鐵路的重要組成部分，相對(duì)于鋼軌而言，表面構(gòu)造復(fù)雜且精度要求更高，結(jié)合機(jī)器視覺(jué)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，對(duì)其在高速道岔檢測(cè)方面的應(yīng)用進(jìn)行研究

2、和探索有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文對(duì)基于機(jī)器視覺(jué)的雙目結(jié)構(gòu)光在高速道岔三維檢測(cè)中的關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用情況作了較為深入的研究，初步設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于雙目結(jié)構(gòu)光的高速道岔檢測(cè)系統(tǒng)。雙目結(jié)構(gòu)光是三維測(cè)量中常用的技術(shù)，它綜合了雙目立體視覺(jué)和光柵式結(jié)構(gòu)光測(cè)量的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，既可以實(shí)現(xiàn)高精度的匹配，又避免了復(fù)雜的標(biāo)定過(guò)程。本文針對(duì)高速道岔檢測(cè)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于結(jié)構(gòu)光的道岔三維檢測(cè)系統(tǒng)的硬件構(gòu)成和軟件模塊。
　　本文對(duì)雙目結(jié)構(gòu)光系統(tǒng)的標(biāo)定方法進(jìn)行研

3、究，實(shí)現(xiàn)了基于平面靶標(biāo)的快速標(biāo)定，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了標(biāo)定的可行性。針對(duì)在雙目結(jié)構(gòu)光檢測(cè)過(guò)程中檢測(cè)系統(tǒng)視角對(duì)三維測(cè)量數(shù)據(jù)的影響，綜合考慮投影儀和系統(tǒng)測(cè)量模型兩方面因素，提出了視角優(yōu)化方法，保證采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)擁有較高的質(zhì)量?；谝暯莾?yōu)化理論，對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)路徑進(jìn)行規(guī)劃，根據(jù)規(guī)劃要求設(shè)計(jì)了測(cè)量小車(chē)，實(shí)現(xiàn)道岔表面三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的高效采集。對(duì)采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)處理，針對(duì)系統(tǒng)的測(cè)量特點(diǎn)，改進(jìn)多視拼接的方式，利用Geomagic Qualify完成