基于線結(jié)構(gòu)光的輪對踏面幾何參數(shù)測量技術的研究.pdf

1、輪對作為列車行走關鍵部件，對列車安全運行至關重要。輪對工作環(huán)境惡劣，承載列車動靜載荷，與鋼軌、車閘產(chǎn)生摩擦，同時頻繁遭受雨水、油污甚至化學制劑的腐蝕。列車運行一段時間后，輪對不可避免地產(chǎn)生磨損和缺陷，因此需要檢測相關幾何參數(shù)以確保運行安全。我國目前普遍采用人工測量的方式，對檢修人員技術要求較高，測量效率較低。因此研究輪對幾何參數(shù)自動測量方法具有重要意義。線結(jié)構(gòu)光非接觸測量方法因其測量精度高、速度快，具有廣泛的應用。本文以圖像處理理論為基

2、礎，基于線結(jié)構(gòu)光法對輪對幾何參數(shù)自動測量算法進行研究，主要工作及創(chuàng)新點如下:
　　首先，本論文對比當前測量方法，針對在實際測量過程中難以保證激光平面通過軸線這一問題，提出了基于垂徑定理的弦輔助定位方案，該方案將線結(jié)構(gòu)光非接觸測量技術與傳統(tǒng)靜態(tài)測量在基點定位方面進行有效融合，充分利用兩者優(yōu)勢，設計了一個能初步滿足要求的裝置，實現(xiàn)了滾動圓直徑、輪緣厚度、輪緣高度等關鍵參數(shù)的準確測量。
　　其次，研究了自動測量算法過程中關鍵的圖像

3、處理技術，通過對各種閾值分割算法的分析與實驗，合理選擇最優(yōu)算法，實現(xiàn)了閾值的自動求取。同時對骨架提取算法做了一定優(yōu)化，針對Zhang細化算法中符合刪除條件像素點八鄰域情況分類，制作了查找表，提高了骨架提取效率。
　　然后，討論了最小二乘法的局限性，為增強測量算法的魯棒性，采用了RANSAC算法擬合輪對內(nèi)側(cè)面直線方程，并通過設計仿真實驗與評價指標，對擬合結(jié)果進行分析，結(jié)論表明RANSAC算法在本論文實驗條件下具有較強的魯棒性，優(yōu)于最