1、“.....该检测子系统的更新换代成为当务之急。 本项目的主要研究目标采用国产的轨距轨向子系统集成到现有国内大量使 用的型和型轨检车的检测系统中。借鉴国外的先进经验，研制出摄像 方式的轨距轨向测量系统。 同时，随着现代社会数据处理手段和信息化程度的不断提高，原有型 和型轨检车的数据处理系统已无法适应当前铁路提速高速重载和信息 化的要求。具体表现如下 由于型轨检车检测系统采用热敏绘图仪输出检测波形，热敏绘图 仪属进口产品，维修成本很高，很难提供及时的零配件供应热敏绘图纸的成本 远远高于普通的复印纸，而且用绘图纸记录检测波形，工作人员在查找线路病害 进行两次数据对比，以及对检测波形图进行保存等方面很不方便。 由于现有的型轨检车数据处理系统采用的操作系统为，采 用命令行进行超限编辑，用数据文件对检测数据进行存储。用户在操作和维护等 方面存在很多不便......”。

2、“.....大大束缚了 利用轨检车数据进行综合分析，从而科学有效指导养护维修线路的能力。 因此，为提高轨检车的数据处理水平，提高轨检行业的信息化程度，拟对轨 检车系统进行如下改进工作 在系统下编写波形图显示打印软件，实现功能包括用计算机 实时存储显示打印波形图，可进行波形图准确测量，实现当前检测数据与历 史数据进行波形对比，综合比较分析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......”。

3、“.....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......”。

4、“.....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，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......”。

5、“.....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。 上面得出了种像点与对应物点在以等角点为原点的坐标系中的关系式。根 据需要还可以得出其他形式的坐标关系式，如 以像主点和对应点为原点的坐标关系式   以像主点和底点为原点的坐标关系式   以主合点和遁点为原点的坐标关系式 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的关系如图所示。,与,之间的关系如下 物方平面直角坐标系与物方坐标系之间的关系如图所示......”。

6、“.....之间的关系下 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的坐标，可从图像中提 取。,是对应的物点在物方坐标系轨道坐标系中的坐标，是我们要求的 参数。包含八个参数这些参数决定于近 景摄影的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的已知坐标。当控制点数大于 近年来型和型轨道检查车被广泛应用于线路检查工作，对保证铁 路运输安全和提高旅客列车的平稳舒适性均发挥了重要作用。但和型 轨检车的轨距轨向测量装置采用安装于轴箱上的轨距吊梁检测方式在安全性及 可靠性方面不能满足铁路大提速的要求......”。

7、“.....检测中心开始对新型轨 距轨向检测系统的技术展开研究，并在高速图像处理的关键技术方面形成突 破，实现了采用摄像技术实时检测轨距轨向的功能。同时对车的波形显 示编辑与打印报表等数据处理系统进行了全面升级，经系统调试验收，于 年月底交付郑州局使用。 国内外轨检车现状 国内轨检车概况 目前国内轨检车轨距轨向测量装置大量采用安装于轴箱的轨距吊梁式检测 系统。随着我国铁路运行速度不断提高，方面轨检车的检查密度增加，运营更 加频繁另方面轨距吊梁工作环境恶化，承受的振动和冲击加大使轨距吊梁 运用中存在安全隐患，旦发生断梁事故，不仅中断检测工作，而且严重影响行 车安全。同时检测速度提高后，轨距吊梁相对于安装基准的振动位移加大，造成 轨距轨向测量准确性显著下降，甚至有时无法检测，严重影响了线路检查工作。 据不完全统计，目前，大部分型轨检车检测速度达到公里小时后，由 于轨距吊梁的振荡，轨距轨向无法正常检测......”。

8、“.....如和 轨检车，在速度达到公里小时后，轨距吊梁就开始振荡，导致轨距轨向无 法检测。 实际上，从年开始，随着检测速度的提高，陆续发生了北京局 部成都局乌鲁木齐局轨检车断梁事故，采用该种检测方 式的型和型轨检车存在的安全隐患不能小视。而且，为防止断梁事故， 般列车运行万公里要更换检测梁，但这只是解决安全隐患的补救措施，不 能从根本上解决问题。同时随着列车运行速度的提高，维护检测精度的难度增加， 维修工作量大大增加，在快速线路检查中，经常出现因来不及维修而出现漏检现 核准通过，归档资料。 未经允许，请勿外传,象。因此，有必要采用新技术对原有装备进行改造，以提高轨道检测系统的可靠 性，满足铁路提速后对线路质量状况监测的要求。 国外轨检车轨距轨向检测系统 上世纪年代以来，通常采用维光电位移传感器，为满足测量系统的定 位要求，安装基准般选择在以轮对为刚体的结构上。如美国公司 系列轨检车德国轨检车等，从测量原理角度来看......”。

9、“.....但是，随着检测速度的提高，轮轨作用力的增大，轴箱的振动随 之增大，工作环境的恶劣束缚了检测系统的性能。随着传感器技术及计算机技术 的发展，开始采用二维光电位移传感器，如面阵芯片等。 较为典型的系统如美国公司的系统及日本黄色医生轨检 车。前者采用线型激光光源摄像机图像处理系统，通过对钢轨断面轮廓图像 的测量获得轨距轨向测量值。后者采用线型激光光源二维敏感器件 信号处理系统，通过系统结构确定的几何关系获得到被测点的测量值。因此，上 世纪年代末期，满足于更高精度和检测速度的激光和摄像技术获得应用并逐 步取代了原有的其他检测系统。 目前，当今世界高速铁路发达的国家，激光和摄像检测技术获得了广泛的应 用，而且，已成为目前世界上轨道检测系统的主流。如日本美国法国德国 意大利等，均不同程度采用了该检测技术，从而提高了系统检测速度精度和 可靠性......”。