声明
摘要
第1章 绪论
1．1 课题的研究背景
1．2 国外研究现状
1．2．1 接触式测量方式
1．2．2 非接触式测量方式
1．3 国内研究现状
1．4 课题的研究意义
1．5 本文的主要工作
第2章 钢轨空间廓形检测小车设计
2．1 检测小车功能要求
2．2 总体方案
2．2．1 车架
2．2．2 定位夹紧装置
2．2．3 里程测量装置
2．2．4 检测装置及安装支架
第3章 钢轨空间廓形检测控制系统设计
3．1 总体方案
3．1．1 高分辨率相机模块
3．1．2 里程测量传感器模块
3．1．3 线激光发射模块
3．1．4 上位机
3．2 系统工作流程
3．2．1 系统初始化
3．2．2 读取光电编码器数据
3．2．3 读取相机图像
3．2．4 图像处理
3．2．5 图像数据是否有效判断
3．2．6 钢轨空间廓形数据显示
3．2．7 里程数据及钢轨空间廓形数据存储
第4章 钢轨空间廓形检测相机标定方法
4．1 相机标定
4．2 激光式钢轨空间廓形检测相机成像模型
4．2．1 相机标定参数
4．2．2 坐标系变换关系
4．2．3 Zhang标定法
4．3 标定平台结构设计
4．4 标定前处理分析
4．4．1 钢轨空间廓形检测系统的精度要求
4．4．2 钢轨空间廓形检测系统的精度预估
4．4．3 相机摄取图像视口、标定板规格选取方法
4．5 相机标定流程
第5章 钢轨空间廓形检测系统软件设计
5．1 OpenCV计算机视觉库
5．2 软件环境搭建
5．2．1 VS2013+OpenCV2．4．9开发环境搭建
5．2．2 工业相机二次开发环境搭建
5．3 软件界面与操作流程
5．3．1 主界面
5．3．2 系统标定
5．3．3 初始里程数据输入界面
5．3．4 开始采集
5．4 图像传感器与图像采集
5．4．1 图像传感器
5．4．2 图像采集及参数设置界面生成
5．4．3 相机图像采集触发
5．4．4 灰度变换
5．5 图像的透视变换
5．5．1 钢轨纵向连续性导致的空间成像位置歪斜
5．5．2 透视变换
5．5．3 透视变换矩阵提取与透视变换结果
5．6 图像预处理
5．6．1 钢轨图像中的无效信息
5．6．2 图像膨胀操作
5．6．3 图像腐蚀操作
5．6．4 图像二值化
5．7 图像细化
5．7．1 Zhang快速并行细化算法
5．7．2 图像细化结果
5．8 钢轨曲线特征提取与标准轨形匹配
5．8．1 钢轨曲线特征提取的意义
5．8．2 钢轨轨腰曲线特征
5．8．3 钢轨廓形轨底轨腰四段曲线分割
5．8．4 基于已知圆弧半径弧长特征寻找其圆心的方法
5．8．5 钢轨廓形圆弧圆心坐标提取
5．8．6 实测图像与标准轨形对比
5．9 数据存储
第6章 结论与展望
6．1 结论总结
6．2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
