結(jié)構(gòu)光測量技術(shù)用于地鐵線路中的接觸軌檢測任務(wù),具有很多的優(yōu)勢。從行業(yè)現(xiàn)狀上看,傳統(tǒng)的人工對接觸軌進行接觸式測量,由于檢測效率低、工作量大,已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在地鐵線路的維護工作要求,急需一種便攜式的自動化檢測工具提供支持。從技術(shù)優(yōu)勢上看,結(jié)構(gòu)光測量技術(shù)具有非接觸性、抗干擾性強、測量精度高等優(yōu)勢,擁有很大的發(fā)展前景和應(yīng)用價值,完全滿足接觸軌的檢測要求。結(jié)構(gòu)光測量技術(shù)主要有三角測量和雙目測量這兩種典型的技術(shù),被廣泛應(yīng)用于工業(yè)視覺測量領(lǐng)域中。雙目視覺相對三角測量計算量要多出一倍,并且雙目匹配代價較高,犧牲了一定的相機精度;三角測量技術(shù)需要求解光平面結(jié)構(gòu)信息,系統(tǒng)標(biāo)定精度要求特別高,需要合適的標(biāo)定方法才能保證測量精度。根據(jù)實際需求,本文通過合適的標(biāo)定方法,采用三角測量實現(xiàn)檢測要求。本文以實際項目需求為背景,構(gòu)建出一個基于三角測量的接觸軌檢測系統(tǒng),用來檢測地鐵接觸軌相關(guān)參數(shù)。論文的主要內(nèi)容如下:(1)論文通過建立三角測量法的數(shù)學(xué)模型,詳細(xì)分析了測量模型中影響測量精度的因素。然后深入的研究了攝像機標(biāo)定相關(guān)的數(shù)學(xué)原理,通過兩步法結(jié)合二維平面靶標(biāo)實現(xiàn)了系統(tǒng)相機的標(biāo)定。最后根據(jù)本文接觸軌的特征,設(shè)計了一種系...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 接觸軌檢測現(xiàn)狀
    1.3 結(jié)構(gòu)光測量技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 結(jié)構(gòu)光類別
        1.3.2 雙目視覺技術(shù)
        1.3.3 三角測量檢測技術(shù)
    1.4 本論文的研究內(nèi)容
        1.4.1 論文研究內(nèi)容
        1.4.2 論文組織構(gòu)架
第2章 結(jié)構(gòu)光檢測技術(shù)原理
    2.1 攝像機成像數(shù)學(xué)模型
        2.1.1 坐標(biāo)系介紹
        2.1.2 小孔成像數(shù)學(xué)模型
        2.1.3 鏡頭畸變數(shù)學(xué)模型
    2.2 結(jié)構(gòu)光測量模型
        2.2.1 三角測量數(shù)學(xué)模型
        2.2.2 雙目測量數(shù)學(xué)模型
        2.2.3 三角測量精度分析
    2.3 本章小結(jié)
第3章 系統(tǒng)參數(shù)標(biāo)定
    3.1 攝像機內(nèi)參標(biāo)定
        3.1.1 張正友標(biāo)定原理
        3.1.2攝像機內(nèi)參標(biāo)定實驗
    3.2 光平面外參標(biāo)定
        3.2.1 外參標(biāo)定求解
        3.2.2外參標(biāo)定實驗
    3.3 多組攝像機統(tǒng)一坐標(biāo)系標(biāo)定
        3.3.1 統(tǒng)一標(biāo)定原理
        3.3.2統(tǒng)一坐標(biāo)系標(biāo)定實驗
    3.4 本章小結(jié)
第4章 測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)光中心提取
    4.1 結(jié)構(gòu)光特性
    4.2 常用的提取算法
        4.2.1 極值法和閾值法
        4.2.2 圖像形態(tài)學(xué)方法
        4.2.3 灰度重心法
        4.2.4 曲線擬合法
        4.2.5 海森矩陣結(jié)構(gòu)光中心提取算法
    4.3 改進海森矩陣算法
        4.3.1 光帶圖像采集及ROI提取
        4.3.2 粗略光帶提取
        4.3.3 光帶中心亞像素提取
    4.4結(jié)構(gòu)光中心提取實驗
    4.5 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)校準(zhǔn)與特征點提取
    5.1 最近點迭代坐標(biāo)系校準(zhǔn)
        5.1.1 ICP迭代算法
        5.1.2模型校準(zhǔn)實驗
    5.2 切片統(tǒng)計特征點提取
    5.3 本章小結(jié)
第6章 接觸軌檢測系統(tǒng)實現(xiàn)
    6.1 系統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)介紹
        6.1.1 主要測量部件模型介紹
        6.1.2 標(biāo)定試驗臺
    6.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計
    6.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計
        6.3.1 相關(guān)檢測參數(shù)獲取
        6.3.2 圖形化界面設(shè)計
    6.4系統(tǒng)標(biāo)定及測量實驗
        6.4.1 系統(tǒng)攝像機標(biāo)定
        6.4.2接觸軌測量實驗
        6.4.3 結(jié)果分析
    6.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果



本文編號：3851958