基于激光标靶叠和双目视觉的双护盾TBM导向系统研制

为解决双护盾隧道掘进机（TBM）前盾姿态检测困难的问题,在激光标靶导向系统基础上开发了叠加双目视觉的双护盾TBM导向系统,系统包括全部常规激光标靶法导向系统硬件外,分别在支撑盾前部增加双目相机,前盾尾部增加1组空间布置的Mark灯组,构建双护盾TBM导向系统。研究双护盾TBM导向系统设计、算法实现、精度误差等问题。工地实际施工验证系统整体精度满足施工需求,为双护盾前盾姿态检测新增了一种有效方式。     

基于机器视觉的轨距检测方法研究

提出了一种基于机器视觉的轨距检测方法,该方法采用4个CCD摄像机和2个红色扇形光源构成检测系统。对检测系统进行了定标分析,采用提取分量的方式对图像的目标区域和背景区域进行分割,利用图像差影法去除噪声,应用自适应迭代阈值法对图像进行二值化处理,并通过膨胀和细化算法得到轨道的截面轮廓线。试验结果表明,该方法能有效地实现轨距参数的高精度动态测量,精度可达到0.07mm。     

基于移动双目视觉的铁路建筑物限界快速自动检测方法

采用高速、高分辨率CCD相机以优于10-6s时间同步精度获取铁路建筑物限界的移动双目立体图像.提出了基于移动双目视觉测量模型,通过自检校多传感器系统标定和DGPS/IMU集成处理计算各双目图像严密的内、外方位元素,构建立体图像中各要素的空间相对关系.提出基于自动拟合计算的线路中心线空间位置的建筑物限界计算模型,与车辆限界相结合计算建筑物限界参数.设计并开发了一个基于双目视觉的铁路建筑物限界自动检测试验系统,进行铁路建筑物限界自动检测试验,对其精度进行分析和讨论,结果表明可达到标准规定的技术指标.     

基于光栅测量的钢轨磨损检测定标方法

目前国内钢轨磨损测量主要采用接触式测量,具有测量精度高的特点,但设备探头容易磨损,需要定期矫正或更换。针对当前钢轨磨损测量的基本要求,利用基于光栅测量的非接触式钢轨磨损测量方法,采用TSAI方法进行定标,能克服接触式测量方法在使用过程中因机械磨损而带来测量误差的问题,能有效提高钢轨的测量精度。1算法设计经过大量现场调研后,利用钢轨的特征不变性,采用基于光栅测量的非接触式钢轨磨损测量方法。定义3种     

线结构光视觉系统标定方法研究

在采用传统的线结构光平面标定方法时,一般采取有限个点,个别误差点的存在会导致标定过程失败。为了解决这一问题,提出线结构光视觉系统标定方法。这种方法利用多视觉下靶标图像获取摄像机内部参数和畸变系数,采用直线拟合方法扩展点的数量,并用随机采样一致性算法筛选出有效点,这些点用于计算光平面参数。开展线结构光视觉系统标定方法验证试验。试验结果表明,标定精度可达到0.317 1 mm;与传统标定方法相比,线结构光视觉系统标定方法能够增加特征点的数量,提高光平面的计算准确度,具有较好的鲁棒性和较高的标定精度。     

铁路桥式方案比选CAD系统中的自动化布束方法研究

铁路桥工方案比选ＣＡＤ系统是应用于铁路桥梁初步设计的大型计算机辅助设计软件。本文着重研究预应力混凝土连续梁体系自动布束问题，导出了适合于多跨连续梁任意体系转换形式的自动布束的力学方程。采用本论文的布束方法，布束一次完成，可以回避由于结构体系转换产生的徐变次内力及在超静定结构施加预加力产生次内力的复杂计算。     

盾构机自动导向系统测量复核方法

盾构机因其具有较好的安全性及技术优越性,具有地面作业少,对周围地表沉降和环境影响小,自动化程度高,施工速度快等优势,近年来在城市地铁及城市铁路隧道建设中被普遍采用。盾构机的自动测量导向系统也已经广泛应用于盾构隧道施工中,但是对自动测量导向系统的可靠性及稳定性仍然需要定期进行人工复核。以广深港高速铁路深港隧道采用的德国VMT自动导向系统为例,对盾构机自动测量导向系统的人工测量复核方法进行了研究。     

跨座式单轨车转向架测试系统研究

根据重庆跨座式单轨车转向架的特点，研完开发了水平轮压力检测装置和转向架空载性能试验台。介绍了测试系统的功能、组成和参数确定。     

铁路桥式方案比选CAD系统中的自动化生成方法研究

铁路桥式方案比选ＣＡＤ系统是应用于铁路桥梁初步设计的大型计算机辅助设计软件。本文着重介绍该系统在桥梁水文、桥渡、桥式方案，上下部结构类型选择及尺寸拟定，方案评估等不同设计阶段的计算机自动化生成功能，利用该系统可全自动地设计出可行，经济，结构较为合理的桥式方案及其一套完整的设计图表。     

轨道动态位移地面监测方法研究

针对检测列车运行过程中,因车辆轮载作用引起的轨道几何动静态测量差异问题,提出一种轨道动态位移地面监测方法。该方法利用高速相机采集钢轨上L型靶标的图像,实时解算为靶标中心点位姿,经空间坐标转换,将靶标中心点位姿转化为在线钢轨特征点的横、垂向位移,并通过轨道两侧钢轨形位变化的组合,计算得到轨道几何动静态差异。为验证监测方法的有效性,在试验室和现场开展了测试试验。试验结果显示,该方法测量靶标中心点横、垂向位移以及倾角的测量不确定度分别为0.07 mm、0.08 mm以及0.02°,现场测试轨距、水平动静态差异分别为0.07、0.10 mm,具有良好的一致性。     

基于机器视觉的货物列车超限检测中基准面获取方法

超限货物运输是铁路货运中极为重要的组成部分。本文提出一种铁路货物列车超限检测方法,结合双目立体视觉测量技术和数字图像处理技术,实现对货物列车外形轮廓的非接触式超限测量。并根据该方法设计一种特殊的靶标,将轨道中心垂面的参数通过图像形式传递给检测装置,从而实现对轨道中心垂面的非接触式间接测量,解决了视觉测量中钢轨被遮挡情况下难以获取基准面的问题。实验证明,该方法在实际的户外大尺度测量条件下对基准面的测量误差小于10mm,可以满足实际超限检测的需求。     

微机控制热电偶检定系统

介绍了微机控制热电偶检定系统。该系统能自动控制炉温、自动检测数据、进行数据处理、存储和打印检定结果。     

铁路轨道检查仪检定台超高检定方法可行性的探讨

铁路轨道检查仪检定台采用超高测量尺显示超高的复现值,通过测量不确定度分析,验证了采用直接测量法对超高部分进行检定的方法的可行性。     

刚性悬挂接触网施工方法探讨

介绍了刚性悬挂接触网的基本结构和在施工中的工程测量、汇流排安装、接触线镶入的基本方法和要求，以及工程中的注意事项。     

AV—FMS计算机视觉系统设计与实现

根据主动视觉理论并结合人类视觉感知的最新研究成果,研究提出基于主动视觉和固视微扫的AV-FMS(Active Vision and Fixational Micro-Scan)计算机视觉系统.该系统由基于任务的主动视觉子系统和固视微扫子系统构成.由主动视觉子系统提取景物多方面粗略的特征,形成各个特征维上的显著图,然后对这些显著图进行粗略的分析、融合,从而得到简单的兴趣图.固视微扫子系统则根据主动视觉子系统传来的指令,提取兴趣图中指定区域景物轮廓和特征的细节,建立简单的局部模型库,然后通过比较景物轮廓和特征产生局部待注意的目标兴趣图,根据竞争规则排列逐步选取各局部待注意目标图中的注意焦点,将遴选出的注意焦点作为局部注意目标图再反馈给基于任务的主动视觉子系统.主动视觉子系统依据任务要求对反馈来的局部注意目标图进行组合和匹配处理,从而得到并输出译图数据.该系统能较好解决计算机视觉系统中对突发事件的反应速度和识别准确率的问题.     

铁路罐车量值传递方法分析

铁路罐车量值传递方法有几何测量法、比较法。论述了几何测量法和比较法,并对它们的量值传递结果进行了分析。一般情况下采用几何测量法检定铁路罐车,比较法用于仲裁检定。     

基于神经网络的列车轮对尺寸在线检测系统跟踪校正方法

列车轮对在线检测系统作为国内轨道交通运维领域的基础装备之一,主要用于检测列车走行部运行过程中的状态,包括轮对尺寸、踏面擦伤和轴温。其中轮对尺寸在线检测由于具有一定的技术难度,并且轮对尺寸与轮轨动力学关联密切,因此越来越受到重视。文章以工程实例分析了轮对尺寸在线检测系统的溯源校准方法和保障其长期稳定运行的核心难题,介绍了基于神经网络方法的参数跟踪校正关键步骤,并提出一种在轮对尺寸在线测量中改善轮对径向跳动、轴向位移对测量结果影响的误差补偿方法及应用效果。     

隧道净空全断面测量中多视觉传感器全局标定方法

隧道净空全断面视觉检测系统空间测量尺度大、视觉传感器分布广、不同视觉传感器无公共视角。采用合适方法对其进行高精度全局标定,是实现隧道净空全断面高精度测量的关键。本文将二维平面靶标与一维靶标相结合,对视觉测量系统进行全局标定:采用二维平面靶标对单个摄像机内部参数进行离线标定;借助一维靶标上距离已知的共线特征点作为约束条件,求解相邻摄像机外部参数,通过相邻摄像机外部参数两两换算,逐个求取单个摄像机坐标系与全局坐标系外部参数,同理求得激光平面方程系数。综合所有摄像机内外部参数、激光平面方程系数,建立隧道净空全断面视觉测量模型。对研制的隧道净空全断面动态测量系统进行标定和动态测量试验,结果表明该标定方法切实可行。     

车辆轴温探测系统红外探头垂直之形板平移标定法的研究

介绍了利用之形板平移标定法检测轴温探测系统红外探头测温准确度和安装角度的原理和算法,对这种标定方法的误差进行了分析,并与当前普遍使用的静态和动态红外探头标定方法进行了对比。