线阵列ccd摄像技术在铁路变形监测中的应用

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1、线阵列CCD摄像技术在铁路变形监测中的应用线阵列CCD摄像技术在铁路变形监测中的应用线阵列CCD摄像技术在铁路变形监测中的应用线阵列CCD摄像技术在铁路变形监测中的应用线阵列CCD摄像技术在铁路变形监测中的应用线阵列CCD摄像技术在铁路变形监测中的应用线阵列CCD摄像技术在铁路变形监测中的应用线阵列CCD摄像技术在铁路变形监测中的应用线阵列CCD摄像技术在铁路变形监测中的应用线阵列CCD摄像技术在铁路变形监测中的应用线阵列CCD摄像技术在铁路变形监测中的应用线阵列CCD摄像技术在铁路变形监测中的应用线阵列CCD摄像技术在铁路变形监测中的应用线阵列CCD摄像技术在铁路变形监测中的应

2、用线阵列CCD摄像技术在铁路变形监测中的应用第14卷第3期2005年9月测绘工程ENGINEERINGOFSURvEYINGANDMAPPINGVo1.14,No.3SEP..2005线阵列CCD摄像技术在铁路变形监测中的应用吕华新,许建宣,黄凯(1.武汉大学资源与环境科学学院,湖北武汉430079;2.宁波市测绘设计研究院,浙江宁波315040;3.上海市测绘院,上海200063)摘要:将线阵列CCD摄像技术引入到铁路的变形监测中,实现了对铁路的实时监测,并且能够达到较高的测量精度.以此为背景,介绍了CCD传感器成像过程,描述了线阵列CCD摄像技术在铁路变形监测中的监测原理,数

3、学模型,设备配置和软件开发环境等技术.关键词:线阵列;变形监测;CCD传感器中图分类号:P234.1文献标识码:A文章编号:1006—7949(2005)03—0062—04ApplicationoflineararrayCCDphotographytechnologyforrailwaydeformactionmonitoringfieldLVHua-xin,XU觎一xuan2,HUANGKai(1.SchoolofResourceandEnvironmentalScience,WuhanUniversity,Wuhan430079,China;2.NingboInstitut

4、eofSurveryingandMapping,Ningbo315040,China;3.ShanghaiInstituteofSurveryingandMapping,Shangh~200063,China)Abstract:ItintroducstheCCDphotographtechnologyintorailwaydeformactionmonitoringandim—plementedtherealtimemonitoringtotherailwaywithhigherprecision.Onthebaseofmentionedbackground,itgivesthe

5、imagingprocessoflineararrayCCDsensoranddescribestheprinciple,mathe—maticsmodel,equipmentscollocation,andsoftwaredevelopmentenvironment.Keywords:lineara~ay;deformactionmonitoring;CCDsensor在测量工作中要不影响铁路的正常运行秩序.并保证较高的测量精度,这对于常规的测量方法实时监测铁轨,路基的变形,工作难度比较大.本文将线阵列CCD摄像技术引进到铁路的实时变形监测中,能够保证较高的测量精度.我们采用了

6、一套近景摄影测量设备进行非接触式的实时观测.检测平台由两台SpyderSP一14)()()(30/2048线阵列CCD摄像机,PC—DIG图像采集卡,高亮度光源和两台计算机构成.由于在图像处理过程中,提取特征点的时候需要有控制点作为参照,因而其控制点坐标的定位采用leica高精度精密全站仪TPS2000进行测量.1SpyderSP一14XXX30/2048线阵列CCD传感器工作原理SpyderSP一14XXX30/2048线阵列CCD传感器由2048个面积为141~m*141m的栅控光电二极管成单列排列.栅极控制暴光时间.高能量光子注入到图像光电二极管,产生自由电荷.自由电荷的数

7、量可映射出入射光的照度和图像的灰度【1J.SpyderSP一14)()()(30/2048线阵列CCD传感器的主频30MHz,行扫描20MHz.暴光时间仅需20s.因此,这种类型的线阵列CCD传感器制造的摄像机特别适合用来检测高速运动物体的外型几何尺寸.已被广泛地应用于工业检测领域.2线阵列CCD摄像技术在铁路变形监测的应用2.1监测原理2.1.1CCD摄像监控系统的物理结构如图1所示,CCD摄像监控系统的物理结构由如下5个部分组成:收稿日期:2005—02—24作者简介:吕华新