基于機器視覺的無砟軌道三維精測系統(tǒng)關鍵技術研究.pdf

1、我國高速鐵路的普遍開花,對線路的養(yǎng)護和維修工作提出了更高的要求。目前,雖然有便攜式軌道檢測儀作為軌道平順度的評判標準,但檢查內(nèi)容只有軌道相對不平順,并不包括線路的絕對坐標信息,因此無法進行平面坐標和高程的精確測量,不能直接指導鋪軌作業(yè)?，F(xiàn)有的軌檢技術已不能滿足高速無砟軌道施工測量以及建成后驗收測量的需要。在此形勢下,提出了研制便攜式無砟軌道三維檢測系統(tǒng)的課題。
　　 論文結合無砟軌道精調(diào)的工藝要求,在檢測儀GJY-T-4的基礎上

2、進行改進,增加了軌道三維坐標測量功能。相對于國外使用全站儀作為軌道絕對坐標的測量傳感裝置的方法,論文創(chuàng)新性的提出采用光測技術,結合機器視覺和數(shù)字圖像處理技術取代全站儀,實現(xiàn)軌道三維坐標的快速,精確測量。
　　 該三維精測系統(tǒng)由一對架設在GJY-T-4檢測量上的高精度CCD,圖像采集卡,一臺PC構成。通過拍攝線路邊的CPIII點,處理同一時刻從不同位置采集到圖像對,結合CPIII和已測軌道參數(shù),解算出線路中線絕對坐標。
　　

3、 論文核心:
　　 (1)攝像機標定算法
　　 將靶標設定為一個輔助平面,建立輔助平面坐標系進行兩步標定。相對于傳統(tǒng)標定法,該方法同時考慮徑向畸變和切向畸變,提高了目標點定位精度。兩步均用最小二乘法快速求解線性方程,簡便快速。
　　 (2)特征的提取和立體匹配算法
　　 將金字塔算法應用于基于歸一化互相關的模板匹配算法中,保障計算精度的同時大大縮短了計算時間,跟蹤效果好。
　　 (3)三維重建算