基于計(jì)算機(jī)視覺的受電弓滑板磨耗檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、鐵路機(jī)車受電弓是機(jī)車運(yùn)行時(shí)從受電弓弓網(wǎng)系統(tǒng)中獲取電能的裝置，在列車運(yùn)行過程中，受電弓與接觸網(wǎng)導(dǎo)線接觸而發(fā)生機(jī)械摩擦，進(jìn)而使受電弓滑板產(chǎn)生磨耗。當(dāng)受電弓滑板磨損到一定程度時(shí)，容易造成接觸網(wǎng)導(dǎo)線與受電弓滑板分離，由此可能引發(fā)嚴(yán)重的鐵路交通事故。所以，對(duì)受電弓滑板磨耗狀況進(jìn)行檢測(cè)對(duì)于保障鐵路機(jī)車正常運(yùn)行以及電網(wǎng)安全等具有非常重要的意義。
　　目前，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、光電傳感技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展及普及，計(jì)算機(jī)視覺作為現(xiàn)代化的

2、工業(yè)檢測(cè)技術(shù)日趨成熟，在工業(yè)檢測(cè)領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。相對(duì)于傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)，基于計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的檢測(cè)技術(shù)，具有反應(yīng)迅速、效率高及易于實(shí)時(shí)控制等優(yōu)點(diǎn)。本文針對(duì)鐵路機(jī)車受電弓滑板磨耗檢測(cè)的問題，研究開發(fā)一種基于計(jì)算機(jī)視覺的受電弓滑板磨耗檢測(cè)系統(tǒng)。
　　(1)通過分析國(guó)內(nèi)外鐵路機(jī)車受電弓檢測(cè)的相關(guān)技術(shù)，提出基于計(jì)算機(jī)視覺的受電弓滑板磨耗檢測(cè)方法，結(jié)合受電弓滑板檢測(cè)的要求，設(shè)計(jì)出受電弓滑板檢測(cè)系統(tǒng)方案及檢測(cè)技術(shù)路線，并根據(jù)檢測(cè)的內(nèi)容及現(xiàn)場(chǎng)條件

3、，建立檢測(cè)系統(tǒng)硬件平臺(tái)。
　　(2)基于攝像機(jī)線性成像模型，綜合考慮攝像機(jī)成像畸變因素，給出了基于2D平面標(biāo)靶的攝像機(jī)標(biāo)定方案，對(duì)攝像機(jī)參數(shù)進(jìn)行了標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，分析了標(biāo)定實(shí)驗(yàn)的誤差。
　　(3)結(jié)合受電弓滑板光條圖像主要噪聲為椒鹽噪聲的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了受電弓滑板光條圖像的預(yù)處理過程，提出了改進(jìn)的中值濾波算法。通過對(duì)受電弓滑板光條圖像進(jìn)行ROI提取，濾波處理，閾值分割等操作，剔除受電弓滑板光條圖像中的冗余噪聲信息。
　　(4)結(jié)

4、合線結(jié)構(gòu)光的產(chǎn)生機(jī)理，分析了線結(jié)構(gòu)光光條圖像的特點(diǎn)，研究了多種傳統(tǒng)的光條圖像中心提取方法，提出了將極值法與灰度重心法相結(jié)合的光條圖像中心提取算法，實(shí)現(xiàn)了受電弓滑板光條圖像中心的準(zhǔn)確快速提取。分析了受電弓滑板光條中心圖像與受電弓滑板最大磨耗間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，提出了基于三角面積法的受電弓滑板最大磨耗計(jì)算方法。
　　(5)結(jié)合受電弓滑板磨耗的檢測(cè)要求，實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，對(duì)實(shí)際受電弓滑板進(jìn)行了磨耗檢測(cè)，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本文設(shè)計(jì)的檢測(cè)系統(tǒng)滿足