38《gj-3和gj-4型轨检车轨距轨向检测装置项目投资可行性论证初步设计报告》免费在线阅读

二是灰度图像的细化算法。

灰度图像的细化沿亮带垂直方向钢轨纵轴方向作切面，在切面上亮带光能量的分布应如图所示。

取最亮点的连线作为亮带的中心线。

这要求在钢轨表面沿光带垂直方向作系列平行直线，提取这些平行直线与亮带交线上的最亮点。

应当特别指出，我们不可能在钢轨上完成这工作，只能在摄像机图像上完成此项工作。

由于图像的几何畸变，这些平行直线的像并不是平行直线，而是相交于点的直线，该点是这组直线的灭点的合点，在图中，像平面上的像底点就是合点。

过合点和亮带上的任意点作直线，找出直线上的最亮点，将这些点相连就是钢轨轮廓线的像，经坐标变换即可得到钢轨轮廓线。

二值图像的细化图像细化的目的是把具有定宽度的线条状区域削减细化到个像素点的宽度，也就是要找到图像的骨架。

我们找光带的中心线实质上就是找光带的骨架。

最著名的算法是算法，可参阅文献语言图何关系有因为，所以在直角三角形中，因为度所以，系，垂直于，在中，并与摄影方向线重合。

物平面上点在像平面上的像为，在坐标系中的坐标为在坐标系中的坐标为，。

根据几直线平行于，与平面交点为，称为遁点。

在像平面上以等角点为原点取直角坐标系，垂直于主纵面，在中与重合。

图在物平面上，以等角点的对应点为原点，取直角坐标倾角。

与平面的交线与相片坐标系轴的夹角为相片旋转角。

在主纵面内过点作倾角的平分线，与像平面的交点为等角点，在平面上的相应点为。

过作直线平行于，与平面相交于主合点过作垂线，与平面的交点为像底点，与平面相交于，为物镜的物距。

包含主光轴和铅垂线的平面为主纵面又称为主垂面。

与平面的交线为摄影方向线。

主光轴和铅垂线的夹角为相片和像方节点合二而。

平面与平面相交于迹线又称为透视轴。

过点作平面的垂线，与平面相交于像主点，与平面相交于的相应点，即为物镜的主光轴，即为物镜的主焦距。

过点作平面的保持不变。

光源照射平面应与钢轨纵轴保持垂直。

作到上述两点，既能保证标定参数不变。

坐标变换摄像传感器的物像共轭关系如图所示，为物平面地平面，为像平面光敏面，为投影中心物镜的物方节点的偏差值。

图像库压缩存储视频图像。

系统标定在亮带细化和坐标变换中，通常有八个参数需要确定，系统标定就是要得到这些参数。

为了在工作中参数保持不变，光源与摄像机应安装在个坚固构件上，使其相对几何位置。

有两种方法是二值图像的细线化算法，包括细线化，消除短枝和间隙等。

二是灰度图像的细化算法。

坐标变换目的是对图像进行几何校正。

数据处理和数据库将实测轮廓线与标准轮廓线进行比较，并测量其左右轨距带图像，只处理窗口内的图像，不处理窗口外的图像。

图像处理包括低通滤波，中值滤波，灰度校正，直方图均衡，二值化，分区标号等。

型和型轨距轨向检测检测装置的研制亮带细化目的是找出亮带的中心线集调用图像卡库函数，将视频图像采集到计算机内存。

轨向加速度计激光光源摄像头图图亮带搜索亮带图像只占视频图像的部分。

为提高处理速度，应根据亮带的些特征，提取出亮带图像的上下左右边界，用窗口套住亮装摄像机，只能从斜侧方向采集图像。

因而我们必须解决两大问题是必须找到亮带的中心线，二是对图像进行几何矫正。

钢轨断面检测系统的光机配置如图所示，系统工作原理框图如图所示。

各方框的功能介绍如下图像采像机采集断面垂直方向的图像，即可提取断面轮廓图像。

但这种理想情况是无法实现的首先，被测物体表面被照亮的部分不是厚度为零的亮线，而是有定厚度的亮带。

其次，由于现场安装条件所限，不可能在断面垂直方向安案和激光测距方案两种。

激光测距方案成本高，技术难度大。

我们采用机器视觉方案并配备套带状结构光源照明系统，所以又称为光取断面法。

其结构原理如图所示图在理想情况下，用光源照亮被测物体的断面轮廓线，用摄型轨距轨向检测检测装置的研制基本原理轨距检测系统基本原理该装置采用图像测量技术，由摄像传感器获取钢轨断面轮廓图像，对该图像进行实时处理，从而得到钢轨上被测点的空间位置信号。

该方案又分为机器视觉方用，并保证各种型号轨检车数据库格式的统。

改造后的轨检车超限数据库采用通用数据库方式，便于检测数据的再利用并与新型轨检车致，可下载到检测中心正在建设的检测数据中心数据库，打印表格规范统。

型和轨道变化原因等功能，取代原有的热敏波形绘图仪。

在系统下编写超限编辑软件，实现原有型轨检车的所有功能，如超限编辑和报表输出。

同时将轨道检测相关数据存储在轨道管理数据库中进行管理和利用轨道变化原因等功能，取代原有的热敏波形绘图仪。

在系统下编写超限编辑软件，实现原有型轨检车的所有功能，如超限编辑和报表输出。

同时将轨道检测相关数据存储在轨道管理数据库中进行管理和利用，并保证各种型号轨检车数据库格式的统。

改造后的轨检车超限数据库采用通用数据库方式，便于检测数据的再利用并与新型轨检车致，可下载到检测中心正在建设的检测数据中心数据库，打印表格规范统。

型和型轨距轨向检测检测装置的研制基本原理轨距检测系统基本原理该装置采用图像测量技术，由摄像传感器获取钢轨断面轮廓图像，对该图像进行实时处理，从而得到钢轨上被测点的空间位置信号。

该方案又分为机器视觉方案和激光测距方案两种。

激光测距方案成本高，技术难度大。

我们采用机器视觉方案并配备套带状结构光源照明系统，所以又称为光取断面法。

其结构原理如图所示图在理想情况下，用光源照亮被测物体的断面轮廓线，用摄像机采集断面垂直方向的图像，即可提取断面轮廓图像。

但这种理想情况是无法实现的首先，被测物体表面被照亮的部分不是厚度为零的亮线，而是有定厚度的亮带。

其次，由于现场安装条件所限，不可能在断面垂直方向安装摄像机，只能从斜侧方向采集图像。

因而我们必须解决两大问题是必须找到亮带的中心线，二是对图像进行几何矫正。

钢轨断面检测系统的光机配置如图所示，系统工作原理框图如图所示。

各方框的功能介绍如下图像采集调用图像卡库函数，将视频图像采集到计算机内存。

轨向加速度计激光光源摄像头图图亮带搜索亮带图像只占视频图像的部分。

为提高处理速度，应根据亮带的些特征，提取出亮带图像的上下左右边界，用窗口套住亮带图像，只处理窗口内的图像，不处理窗口外的图像。

图像处理包括低通滤波，中值滤波，灰度校正，直方图均衡，二值化，分区标号等。

型和型轨距轨向检测检测装置的研制亮带细化目的是找出亮带的中心线。

有两种方法是二值图像的细线化算法，包括细线化，消除短枝和间隙等。

二是灰度图像的细化算法。

坐标变换目的是对图像进行几何校正。

数据处理和数据库将实测轮廓线与标准轮廓线进行比较，并测量其左右轨距的偏差值。

图像库压缩存储视频图像。

系统标定在亮带细化和坐标变换中，通常有八个参数需要确定，系统标定就是要得到这些参数。

为了在工作中参数保持不变，光源与摄像机应安装在个坚固构件上，使其相对几何位置保持不变。

光源照射平面应与钢轨纵轴保持垂直。

作到上述两点，既能保证标定参数不变。

坐标变换摄像传感器的物像共轭关系如图所示，为物平面地平面，为像平面光敏面，为投影中心物镜的物方节点和像方节点合二而。

平面与平面相交于迹线又称为透视轴。

过点作平面的垂线，与平面相交于像主点，与平面相交于的相应点，即为物镜的主光轴，即为物镜的主焦距。

过点作平面的垂线，与平面的交点为像底点，与平面相交于，为物镜的物距。

包含主光轴和铅垂线的平面为主纵面又称为主垂面。

与平面的交线为摄影方向线。

主光轴和铅垂线的夹角为相片倾角。

与平面的交线与相片坐标系轴的夹角为相片旋转角。

在主纵面内过点作倾角的平分线，与像平面的交点为等角点，在平面上的相应点为。

过作直线平行于，与平面相交于主合点过作直线平行于，与平面交点为，称为遁点。

在像平面上以等角点为原点取直角坐标系，垂直于主纵面，在中与重合。

图在物平面上，以等角点的对应点为原点，取直角坐标系，垂直于，在中，并与摄影方向线重合。

物平面上点在像平面上的像为，在坐标系中的坐标为在坐标系中的坐标为，。

根据几何关系有因为，所以在直角三角形中，因为度所以，。

在直角三角形中，因为度所以因而是等腰三角形，所以得同样在平面内，因为∽得因为∽，是等腰三角形，所以也是等腰三角形，则，所以型和型轨距轨向检测检测装置的研制可进步化简为式中对张图片而言是定值，和是极平行四边形的两个边。

的物距。

包含主光轴和铅垂线的平面为主纵面又称为主垂面。

与平面的交线为摄影方向线。

主光轴和铅垂线的夹角为相片倾角。

与平面的交线与相片坐标系轴的夹角为相片旋转角。

在主纵面内过点作倾角的平分线，与像平面的交点为等角点，在平面上的相应点为。

过作直