線激光輔助單目視覺(jué)測(cè)量鐵路侵限異物尺寸
本文關(guān)鍵詞: 異物入侵 單目視覺(jué) 光平面標(biāo)定 尺寸測(cè)量 鐵路限界 出處:《鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào)》2017年02期 論文類(lèi)型:期刊論文
【摘要】:異物入侵鐵路線路嚴(yán)重危害行車(chē)安全,為及時(shí)發(fā)現(xiàn)異物并測(cè)量其尺寸,提出一種利用相機(jī)、異物和線激光空間幾何關(guān)系計(jì)算圖像中目標(biāo)點(diǎn)世界坐標(biāo)實(shí)現(xiàn)異物尺寸檢測(cè)的方法。相機(jī)標(biāo)定能夠得到相機(jī)光心與目標(biāo)點(diǎn)連線的直線方程,線激光投影中的點(diǎn)同時(shí)存在于線激光掃描平面和相機(jī)光心與該點(diǎn)的連線上。由于鋼軌的約束,利用相機(jī)標(biāo)定可以計(jì)算鋼軌上線激光投影目標(biāo)點(diǎn)的世界坐標(biāo),結(jié)合線激光光源坐標(biāo)標(biāo)定光平面方程。光平面方程和相機(jī)光心與該點(diǎn)連線方程的公共解為目標(biāo)點(diǎn)的世界坐標(biāo)。旋轉(zhuǎn)線激光光源,求解異物多個(gè)斷面關(guān)鍵目標(biāo)點(diǎn)世界坐標(biāo),從而計(jì)算異物的三維尺寸。建立測(cè)量方法的數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證,結(jié)果表明,該測(cè)量方法能夠較為準(zhǔn)確地測(cè)量異物尺寸。
[Abstract]:The foreign body invades the railway line seriously endangers the driving safety. In order to find the foreign body in time and measure its size, a kind of using camera is put forward. The method of measuring the size of foreign body by the world coordinate of the target point in the calculation of the geometric relationship between the foreign body and the linear laser space. The calibration of the camera can obtain the linear equation of the connection between the camera's center of light and the point of the target. The points in the line laser projection exist simultaneously on the line laser scanning plane and the line between the camera center and the point. Due to the restraint of the rail, the world coordinates of the target point of the line laser projection on the rail can be calculated by using the camera calibration. The optical plane equation is calibrated with the coordinate of the linear laser source. The common solution of the optical plane equation and the line equation between the camera center and the line equation of the camera is the world coordinate of the target point. The rotation line laser light source is used to solve the world coordinates of the key target points of many cross-sections of foreign bodies. The mathematical model of the measurement method is established and the field test is carried out. The results show that the measurement method can measure the foreign body size more accurately.
【作者單位】: 中南大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院軌道交通安全教育部重點(diǎn)試驗(yàn)室;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)資助項(xiàng)目(U1334205)
【分類(lèi)號(hào)】:U298;TP391.41
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,本文編號(hào):1509979
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