基于视觉测量技术的钢轨轮廓测量系统

采用视觉测量技术,以轨道检查仪为安装平台,研制一种非接触式的钢轨轮廓测量系统。介绍系统的设计原理、硬件构成和机械结构等,详细说明图像处理与分析流程。系统软件图像处理精度达到亚像素级,能够满足钢轨轮廓测量的要求。     

基于CCD的铁路长大货物轮廓提取算法研究

随着计算机图像处理技术的不断发展,作为非接触测量手段的图像测量技术显示出优越性。图像测量具有非接触、高速度、动态范围大、检测精度高等优点。通过探讨利用计算机视觉系统进行目标物体轮廓的提取方法,对各种轮廓提取方法进行比较,找到一种适合铁路长大货物轮廓提取的方法。     

钢轨轮廓全断面高精度动态视觉测量方法研究

在高速动态条件下获取准确的钢轨轮廓检测数据是钢轨维护面临的重要现实问题。本文在分析国内钢轨轮廓检测现状和借鉴国外钢轨轮廓检测经验基础上,对钢轨轮廓全断面动态检测技术进行系统研究。详细推演钢轨轮廓全断面视觉测量方法,建立内外侧钢轨轮廓测量视觉传感器全局测量模型;分析动态检测中车辆振动对钢轨轮廓检测的影响,探明车辆不同类型振动对钢轨轮廓测量误差影响规律,提出基于正交分解的车辆多自由度振动解耦和补偿方法;研制钢轨轮廓全断面动态检测装置,并进行静态标定试验和动态测量试验,试验结果验证方法切实可行。     

基于线激光传感器的地铁接触网几何参数测量系统

为实现地铁接触网的几何参数测量，研发了一种基于线激光的几何参数测量系统。该系统通过传感器采集嵌入接触线的Π型汇流排二维轮廓图像，通过合理选取轮廓特征直接测量接触线磨损量和汇流排倾角，结合对比法和随动策略间接测量接触网的导高和拉出值。研究结果表明：相比于测量精度为1 mm的检测仪，所提测量系统测得的接触网导高和拉出值与其最大差值分别为2 mm和3 mm;所提测量系统的行进速度为3.5 km/h,满足地铁刚性接触网几何参数的静态测量需求。     

基于双重匹配参数估计的钢轨动态轮廓校准方法

减轻运行过程中振动对车载钢轨轮廓检测系统的不利影响,获取实时准确的轮廓检测数据是钢轨维护工作面临的重要问题。在对比激光视像技术和激光位移技术轮廓检测原理异同的基础上,对更适合高速铁路检测精度需求的激光位移技术进行了系统研究,并利用二维激光位移传感器搭建了钢轨轮廓动态测量平台;针对位移技术在动态测量时一直未能有效解决的变形轮廓校正问题,指出传统视像技术的解决方法不能被机械地照用,并提出一种基于轨颚点与轨腰特征区域双重匹配的轮廓仿射变换参数估计方法,然后利用粒子群算法对变换参数进行迭代优化,实现钢轨变形轮廓校准,最后通过模拟振动实验验证了本方法的有效性。实验结果表明,本方法能较为准确地消除振动对测量数据的影响,为激光位移技术在钢轨轮廓高精度动态检测中的推广应用提供了新的思路和技术参考。     

钢轨断面轮廓测量仪量值溯源技术研究

介绍钢轨轮廓测量技术现状。根据铁路线路维修中对钢轨断面轮廓的测量需求，分析钢轨断面轮廓测量仪的主要功能和计量性能需求。针对轮廓测量技术原理，提出满足现场测量结果准确度的量值溯源方案和测量注意事项，为相关人员深入了解钢轨断面轮廓测量仪原理，掌握校准方法，保障测量结果的准确可靠提供帮助。     

钢轨轮廓全断面及轨道几何参数检测系统

阐述钢轨轮廓全断面及轨道几何参数检测系统整体设计,以及钢轨轮廓全断面的检测方法。钢轨轮廓全断面检测基于激光摄像非接触测量技术,主要由激光摄像组件、数据处理组件、里程定位组件等组成。通过检测数据分析与现场验证,钢轨轮廓全断面和轨道几何参数检测系统运用稳定可靠,准确度高,重复性好,满足现代铁路轨道基础设施检测的需要。     

钢轨轮廓(磨耗)测量的发展轨迹及未来

论述了钢轨磨耗特征量值和钢轨轮廓形状的测量,对钢轨轮廓(磨耗)测量的未来进行了展望。动态测量钢轨轮廓形状已成为可能,关键是要克服振动对测量数据造成的误差。     

隧道检测中多视觉传感器的空间布置

修建好的隧道轮廓变形与安全检测，已成为轨道交通运营安全保障的重大举措。为解决对地铁隧道这类大空间尺寸测量的需求，本方案设计了一套多视觉传感器系统，对隧道全断面进行高精度连续测量，很好地解决了传统测量中离散取点、旋转扫描方法中测量点少、断面轮廓信息不全面、准确度低等问题。     

桥梁球型支座球冠衬板球面轮廓度测量方法对比分析

对桥梁球型支座球冠衬板球面轮廓度的测量方法主要有3种,分别为轮廓样板直测法、球冠轮廓度装置测量法和三坐标测量法。通过分析3种测量方法的测量原理,对比3种测量方法的测量结果,总结3种测量方法的优缺点,得出以下结论：轮廓样板直测法适合判断球冠衬板半径与样板半径之间的大小关系;球冠轮廓度装置测量法适合作为球面轮廓度的通止规使用;三坐标测量法可以一次性测得球冠衬板的尺寸公差和形状公差,是当前测量球面轮廓度比较合理、准确的方法,但测量效率较低。     

铁路机车车辆检修样板图像识别测量方案的研究

为解决目前铁路机车车辆检修样板因形状复杂、种类繁多所造成的计量检定困难,检定效率低,难以进行量值传递的问题,特研究相应的图像识别方案。该方案利用CCD摄像系统摄下工作样板的轮廓图像,再利用计算机把工作样板的轮廓图像转换成平面图的形式,与标准图纸进行比对,从而实现对检修样板的测量,实现提高测量效率、对不规则形状样板检定的目的。     

基于动态模板的钢轨磨耗测量方法研究

对CCD摄像机拍摄的钢轨表面轮廓测量光带进行图像处理,获得单个像素宽的二值化钢轨横截面轮廓;将结构光平面方程与摄像机投影矩阵相结合,对钢轨横截面轮廓进行三维重建,提取钢轨轮廓线中轨腰圆弧段圆心和轨头下端点2个特征点的世界坐标值;由2个特征点和钢轨上任意不与这两点共线的点以及标准钢轨横截面轮廓的空间几何关系动态生成标准模板;将钢轨实测轮廓和动态生成的标准模板轮廓的坐标映射到测量坐标系下,对比计算获得钢轨磨耗值.实验室验证结果表明:该方法能快速、准确地动态生成钢轨横截面轮廓模板,实现钢轨磨耗的高精度测量,且测量结果具有良好的重复性和稳定性.     

钢轨轨头断面激光检测系统的研制

分析了目前钢轨轨头断面轮廓测量方式存在的问题，提出了基于激光位移传感器轨头断面检测系统的设计思路，介绍了该系统机械装置、单片机电路、单片机软件和PC机管理软件的设计方法以及系统样机现场检测试验情况。     

计算机辅助测量在铁路隧道断面测量中的应用

铁路隧道断面测量及洞室变形监测的数字化已经成为人们重点研究的课题 ,文章介绍了如何利用计算机辅助测量技术来测量铁路隧道断面的新方法 ,同时将断面量测与洞室位移监测相结合 ,实现了隧道断面测量的数字化。在此理论基础上开发的计算机辅助隧道断面测量系统完成了隧道断面轮廓曲线的拟合、超、欠挖面积和体积、变形的监测。     

基于2D的钢轨轮廓特征点提取方法研究

钢轨轮廓数据特征点快速、准确提取是保证钢轨轮廓精确匹配、轨道几何不平顺精确检测的前提。对基于二维激光位移传感器(2D)的钢轨轮廓测量数据特征点提取方法进行研究,通过对采集的钢轨半断面轮廓数据采用基于中值误差与连续度自适应调整权值的平滑滤波方法对实测轮廓数据进行平滑处理,解决存在分段的轮廓数据达到分段平滑的效果。提出钢轨轮廓特征曲线的概念,并给出特征曲线的一种定义方式,利用特征曲线上的特征点去快速定位实测轮廓特征点。最后,采用GJ-2型轨道检测车进行试验,通过对实际轨道进行轮廓测量,采用本文所提出的特征点提取方法对实测轮廓数据进行特征点提取,试验证明,该方法能快速、准确地定位轮廓特征点。     

轮对预测性维护

正NEXTSENSE公司已经创建了一个具有集成Calipri原理的光学测量系统,用于轮对和轨道维护,这种非接触式测量可有效消除由于操作员或环境条件差异等外部变量的影响。该系统可以测量各种参数,如车轮轮廓、车轮直径、宽度和制动盘等。此外,该系统可同时用于检查轨道和道岔的磨损情况。目前许多检修仍然使用机械仪表,且操作员需要手动记录测量参数。使用Calipri设备,一方面可显著缩短测量时间;同时,快速可靠的数字数据传输允许使用数据来进行磨损行为分析,     

道床轮廓测量系统的研制

线路道床及边坡的整形作业,既要保证道床有足够的横向阻力,又要避免道砟的浪费,提高线路道砟资源的利用率,降低线路建设成本.由此可见对道床轮廓的准确测量是十分必要的.以激光测距扫描为基本原理,对激光束扫描道砟表面的回波进行信号转换和处理,将得到的激光发射点到道砟的距离和激光束的角度,形成所测道床的实际轮廓;通过图像比较可得到道床实测轮廓与标准轮廓的偏差:经过系统的积分计算,得到该断面道砟量的盈亏;在车行过程中对道床连续扫描,将全部断面的测量结果进行积分计算,可以得到该段线路道床道砟的总量盈亏,为线路补砟提供准确依据.     

新型配砟车避障系统的研发与应用

研究发了一种新型的配砟车辅助避障系统,该系统可实现作业时对前方障碍物加以规避及作业后对道床轮廓予以检测,其采用了传感器测量技术、AD采集技术、非接触测量技术及可视化人机界面,既能实时采集障碍物信息,又可结合侧犁外伸参数对车辆前方的障碍物进行智能判断并记录相关信息。现场应用表明该系统精度高,性能稳定,简单易用。     

基于机器视觉技术的轮轨横向位移测量方法

实时准确测量轮轨横向位移对改善车辆的舒适性和提高行车安全性具有重要意义。本文介绍了一种非接触式间接测量系统,该系统采用机器视觉技术并辅助以轮廓光,运用Blob算法测量运行中的车轮相对于钢轨的横向位移。通过分析该系统静态测试结果,对该系统进行了改进,优化了系统资源,提升了计算速度,并使测试结果更加精确稳定。最后对改进后的系统测试结果进行了分析,并给出了测试建议。     

多圆弧独柱塔施工测量控制

江心洲右汊大桥设计为独柱塔自锚式悬索桥，其主塔截面外轮廓是由多段凹圆弧、凸圆弧及过渡小圆弧围成的变截面，截面圆弧随着高度变化其自身曲率连续不规则变化。施工精度高，从测量仪器配置、测量系统设置、独塔垂直度控制等方面，介绍了独柱塔施工测量控制技术。