基于CCD的火車車輪踏面磨損的自動檢測.pdf

1、在我國鐵路早已成為貨物運(yùn)輸、民眾外出所使用的重要交通工具之一，隨著技術(shù)進(jìn)步和制造質(zhì)量的上升，火車的速度也隨之上升，因此，不僅對火車的制造質(zhì)量和精度有著越來越嚴(yán)格的要求，同時對于火車的檢測維修精度要求也越來越高?；疖囓囕営捎谄溟L時間與軌道進(jìn)行接觸、摩擦并且處于外界的腐蝕之中，不可避免的會產(chǎn)生磨損和損壞等現(xiàn)象，車輪的磨損和損壞不僅影響到車輪的使用壽命，尤其會嚴(yán)重增加火車行駛過程中的安全隱患。
　　目前我國主要的火車機(jī)務(wù)段對于車輪的檢測

2、仍舊在沿用傳統(tǒng)的人工測量手段，其基于車輪橫向斷面的二維測量不論是踏面圓周的磨損量、輪緣的厚度和高度，都難以達(dá)到需要的精度要求，同時測量到的信息太過片面，對于車輪的整體信息獲取不全。為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)的人工測量手段的一系列不足，本文結(jié)合最新的圖像處理技術(shù)和高性能的計算機(jī)運(yùn)算速度，對火車車輪踏面磨損和損壞進(jìn)行自動檢測并確定經(jīng)濟(jì)鏇修量，為車輪自動檢修提供新的思路和方法。
　　本文根據(jù)雙目視覺對火車車輪踏面磨損的自動檢測精度要求，選擇照明光源、

3、光學(xué)鏡頭、面陣 CCD相機(jī)和圖像采集卡等一系列硬件設(shè)備，建立一套適合車輪圖像采集的雙目圖像采集系統(tǒng)。首先，選擇最合適的張正友標(biāo)定法對雙目相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，獲取雙目相機(jī)的內(nèi)外參數(shù)，并通過軟件運(yùn)用灰度化、圖像平滑、圖像增強(qiáng)和圖像銳化等方法對采集到的車輪雙目圖像進(jìn)行預(yù)處理。然后，在分析 SIFT算法和特征匹配過程中的約束準(zhǔn)則的前提下，針對車輪踏面磨損的圖像特征，提出了一種在限制特征點(diǎn)范圍內(nèi)運(yùn)用余弦距離進(jìn)行特征匹配的改進(jìn) SIFT算法，完成對車輪踏