TOP46某gj-3和gj-4型轨检车轨距轨向检测装置项目可行性研究报告投资建议书.doc文档免费在线阅读

在直角三角形中，因为度所以因而是等腰三角形，所以在坐标系中坐标为，。

根据几何关系有因为，所以在直角三角形中，因为铁道科学研究院图在物平面上，以等角点对应点为原点，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像为，在坐标系中坐标为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。

型和型轨距轨向检测装置研制中国铅垂线夹角为相片倾角。

与平面交线与相片坐标系轴夹角为相片旋转角。

在主纵面内过点作倾角平分线，与像平面交点为等角点，在平面上相应点为。

过作直线平行于，与平面相交于主即为物镜主焦距。

过点作平面垂线，与平面交点为像底点，与平面相交于，为物镜物距。

包含主光轴和铅垂线平面为主纵面又称为主垂面。

与平面交线为摄影方向线。

主光轴和光敏面，为投影中心物镜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。

过点作平面垂线，与平面相交于像主点，与平面相交于相应点，即为物镜主光轴，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物像共轭关系如图所示，为物平面地平面，为像平面测轮廓线与标准轮廓线进行比较，并测量其左右轨距偏差值。

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，光源与装置研制中国铁道科学研究院亮带细化目是找出亮带中心线。

有两种方法是二值图像细线化算法，包括细线化，消除短枝和间隙等。

二是灰度图像细化算法。

坐标变换目是对图像进行几何校正。

数据处理和数据库将实特征，提取出亮带图像上下左右边界，用窗口套住亮带图像，只处理窗口内图像，不处理窗口外图像。

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型和型轨距轨向检测装置研制中国铁道科学研究院图图亮带搜索亮带图像只占视频图像部分。

为提高处理速度，应根据亮带些安装摄像机，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中心线，二是对图像进行几何矫正。

钢轨断面检测系统光机配置如图所示，系统工作原理框图如图所示。

各方框功能介绍如下图像采集轮廓线，用摄像机采集断面垂直方向图像，即可提取断面轮廓图像。

但这种理想情况是无法实现首先，被测物体表面被照亮部分不是厚度为零亮线，而是有定厚度亮带。

其次，由于现场安装条件所限，不可能在断面垂直方向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断面轮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断面轮廓线，用摄像机采集断面垂直方向图像，即可提取断面轮廓图像。

但这种理想情况是无法实现首先，被测物体表面被照亮部分不是厚度为零亮线，而是有定厚度亮带。

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中心线，二是对图像进行几何矫正。

钢轨断面检测系统光机配置如图所示，系统工作原理框图如图所示。

各方框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型和型轨距轨向检测装置研制中国铁道科学研究院图图亮带搜索亮带图像只占视频图像部分。

为提高处理速度，应根据亮带些特征，提取出亮带图像上下左右边界，用窗口套住亮带图像，只处理窗口内图像，不处理窗口外图像。

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研制中国铁道科学研究院亮带细化目是找出亮带中心线。

有两种方法是二值图像细线化算法，包括细线化，消除短枝和间隙等。

二是灰度图像细化算法。

坐标变换目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。

过点作平面垂线，与平面相交于像主点，与平面相交于相应点，即为物镜主光轴，即为物镜主焦距。

过点作平面垂线，与平面交点为像底点，与平面相交于，为物镜物距。

包含主光轴和铅垂线平面为主纵面又称为主垂面。

与平面交线为摄影方向线。

主光轴和铅垂线夹角为相片倾角。

与平面交线与相片坐标系轴夹角为相片旋转角。

在主纵面内过点作倾角平分线，与像平面交点为等角点，在平面上相应点为。

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。

型和型轨距轨向检测装置研制中国铁道科学研究院图在物平面上，以等角点对应点为原点，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像为，在坐标系中坐标为在坐标系中坐标为，。

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研制中国铁道科学研究院可进步化简为式中对张图片而言是定值，和是极平行四边形两个边。

上面得出了种像点与对应物点在以等角点为原点坐标系中关系式。

根据需要还可以得出其他形式坐标关系式，如以像主点和对应点为原点坐标关系式以像主点和底点为原点坐标关系式以主合点和遁点为原点坐标关系式在般情况下，取像片平面直角坐标系，取物方平面直角坐标系。

像片平面直角坐标系与以等角点为原点底坐标系之间关系如图型和型轨距轨向检测装置研制中国铁道科学研究院所示。

，与，之间关系如下物方平面直角坐标系与物方坐标系之间关系如图所示。

，与，之间关系下图图由式，和式，得代入式，得在式，中，是像点在像平面坐标系中坐标，可从图像中提取。

，是对应物点在物方坐标系轨道坐标系中坐标，是我们要求参数。

包含八个参数这些参数决定于近景摄影内方位元素和外方位元素。

如果这些方位元素已知，要确定这八个参数必须列出八个方程，也就是说必须利用四对控制点已知坐标。

当控制点数大于型和型轨距轨向检测检测装置研制中国铁道科学研究院时，采用最小二乘法，选择最佳控制点。

亮带细化亮带细化目是找出亮带中心线。

有两种方法是二值图像细线化算法，包括细线化消除短枝和间隙等。

二是灰度图像细化算法。

灰度图像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分布应如图所示。

取最亮点连线作为亮带中心线。

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。