基于線結構光的火車輪對外徑三維檢測技術研究.pdf

1、火車輪對作為重要的可互換行走部件，對火車的安全行駛起著關鍵性的作用。目前，我國火車輪對的檢測仍然停留在手工測量階段，技術落后，工作效率低下，而日本、美國等發(fā)達國家在輪對自動檢測方面進行了大量的研究，并開發(fā)研制出各種類型的自動檢測技術和裝置，產生了巨大的經濟效益。隨著我國工業(yè)控制技術領域的巨大進步和市場的開放，給計算機控制技術、信息技術等自動化技術在鐵路系統(tǒng)的應用帶來了巨大的發(fā)展契機。
　　 本文介紹了一種基于CCD圖像處理的線結

2、構光三維檢測技術來實現對火車輪對外徑三維檢測，并在此基礎上完成了相應的軟件系統(tǒng)。
　　 線結構光三維檢測技術以其原理簡單，結構易于實現，測試精度較高，在視覺測量中占有重要地位。測量系統(tǒng)由激光器，CCD攝像機、計算機和相應的處理軟件構成，該裝置能獲取被測物體上線結構光光切線截面的世界坐標，進而可進行尺寸檢測等三維信息的處理。
　　 本文主要包括兩個部分：攝像機標定和光切線處理。
　　 攝像機標定采用Tsai兩步法，

3、利用共面特征點的圖像坐標及其對應的世界坐標，求解攝像機的內外參數，確立世界坐標與圖像坐標的轉換關系。本文是提取共面方格圖角點作為特征點，采用Harris算法提取角點，通過改進方法在此基礎上得到亞像素級的角點圖像坐標。
　　 光切線處理是線結構光平面標定以及今后實物檢測的基礎，包括二值化，濾波，細化等圖像處理算法。將共面模板設置在不同位置，獲取線結構光與模板相截行成的光切線圖像，獲得圖像坐標后，使用攝像機標定的方程求取對應的世界坐