【摘要】：隨著基礎建設的不斷推進,軌道交通在各個城市中扮演著越來越重要的角色,地鐵修建工作也在各個城市中快速推進,在地鐵修建的過程中不可避免的要涉及到盾構機出渣的問題,盾構單環(huán)出渣量(渣土體積)可以反應出盾構機刀盤前方的地質(zhì)環(huán)境,盾構機的工作狀態(tài)以及地面是否發(fā)生了嚴重沉降的情況,工作人員可以根據(jù)渣土所反映的情況及時調(diào)整盾構機的掘進狀態(tài),以便保護設備不受損傷同時也可以總結地表沉降規(guī)律,減少發(fā)生嚴重沉降的概率。針對隧道復雜環(huán)境下盾構出渣體積計算的問題,本文提出了一種基于激光三角法的渣土體積檢測方法。首先本文詳細地介紹了激光三角法測量體積的原理,闡述了體積測量中的關鍵技術,歸納總結了當前國內(nèi)外關于激光三角法的研究情況,并在分析研究前人關于利用激光三角法對物體進行三維重構和體積檢測的基礎上,設計了一套渣土表面輪廓三維重建和體積檢測設備。其次,介紹了測量系統(tǒng)中的各個部分的組成,完成了測量系統(tǒng)的軟硬件系統(tǒng)搭建�；趶埵舷鄼C標定法設計了一種簡單的相機與結構光源系統(tǒng)標定的方法,實現(xiàn)了渣土表面輪廓圖像坐標與相機坐標的轉換。然后,針對隧道環(huán)境易對圖像形成干擾,提出了一種基于HSV顏色空間的圖像增強算法,該算法可以明顯增強低照度環(huán)境下圖像的質(zhì)量,為后續(xù)的激光線提取及輪廓重建打下基礎;再次,完成了對激光線區(qū)域的分割,濾波去噪處理,采用改進的Hessian矩陣光條中心提取算法對激光線中心進行了提取,并與傳統(tǒng)的方法進行了對比,取得了良好的效果;之后,采用G-C二重差分方法對渣土車的運行速度進行檢測。最后,通過所采集的數(shù)據(jù)可以對渣土表面進行積分重構,恢復出渣土車表面的三維輪廓。分別對渣土車傾倒前后進行掃描,積分計算,對兩次結果進行作差累加,即可得到單次的出渣體積。并且與利用激光雷達所測量計算所得到的數(shù)據(jù)為參考進行了對比,驗證本文所提方法的可靠性,對系統(tǒng)的誤差進行了分析。最后采用Qt對該系統(tǒng)進行了軟件方案實現(xiàn)。
【圖文】：

量設備的選型與系統(tǒng)的結構設計件設備選型機在系統(tǒng)中處于核心位置，相機的選擇主要需要考慮兩方面因的視場是否能夠達到測量要求；然后是采集到的圖像是否能滿的精度。本系統(tǒng)選擇的是 JAI 公司生產(chǎn)的型號為 GO-5000C-PM COMS 高速彩色相機，如圖 3-2 所示。該相機不僅可以滿足相比于只提供數(shù)字增益的 CMOS 相機，該型號相機的幀率更狀態(tài)下采集速率可以達到 107fps，且該相機還具有靈敏度更好像噪聲更低的特點。該相機的分辨率可以達到 2560*2048 pix車運行速度的測量，該相機的幀率可以達到 107/fps。

圖 3-3 FL-CC2514A-2M 型鏡頭好，高能量集中度，光線程中，選用線結構光作為在對采集的圖像進行增強濾更加集中，便于后續(xù)激光測量準確度和精確度更高點。本文選用富U喛萍脊す餛韃募す獠ǔのβ示強傻韉摹，

本文編號：2694162