基于光电图像的轮对磨耗参数在线检测技术研究

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1、？的？兴大？朱索？种旁硕±学位论文题目：基于光也国像的轮对磨耗参数在线捡测技木研究研巧生費传宝专业巧贼计量技术及仪器指导教师吴开华教授完成日期２０１６年３月杭州电子科技大学硕士学位论文基于光电图像的轮对磨耗参数在线检测技术研究研究生：贾传宝指导教师：吴开华教授2016年3月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterResearchesontheonlinedetection

2、ofWheelSetWearParametersbasedonPhotoelectricImageCandidate:JiaChuanbaoSupervisor:Prof.WuKaihuaMarch，2016抗州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说巧原创性声明Ａ本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得巧成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过。的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，巧己在文中

3、臥明确方式标明一申请学位论义与资料若有不实之处，本人承担切相关责任。论义作者签名：２＾年；月日；日期＾学位论文使用授权说明目Ｐ本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论支的规定，；研巧生在校攻读。学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，、，缩印或其允许查阅和借阅论文；学校可公布论文的全部或部分内容可臥允许采用影印它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）

4、斗日期／女论文作者签名：豕专葛＾；衣自年）月日／；日：日（？年月么指导教师签名期於｜）Ｉ杭州电子科技大学硕士学位论文摘要随着我国轨道交通的发展，特别是近几年来车辆的大幅度提速，我国整个铁路运输行业得到一个飞速发展的机会，然而，更高的速度也增大了车辆运行过程中的安全隐患。轮对是车辆最重要的走行部件之一，与车辆的运行安全息息相关，长期的运行会加剧轮对的磨损，因此，对轮对外形参数进行检测具有十分必要的意义。在基于机器视觉的轮对检测方法中，图像采集相机对轮对的成像位置至关重要，其在空间中的安装位置严重影响

5、着后期轮对参数计算的精度。由于安装限位的影响，相机安装在低于轨道水平面的特殊位置，狭小的空间给人工精确调节相机带来了很大的麻烦。为了提高轮对磨耗检测精度，优化检测方法，本文根据铁道部对轮对参数检测指标的要求，设计了一种基于光电图像的轮对磨耗参数在线检测方法，通过对倾斜位置成像特点的分析和计算，实现对轮对磨耗参数的检测。本文主要研究内容如下：1、根据结构光成像法的检测原理设计了轮对参数在线检测模型，通过分析车辆运行环境的复杂情况和轮对的特点，针对性地设计了基于倾斜角度视场下采集得到的图像来计算轮对参数的计算方法。

6、2、对于检测方法中比较关键的轮对参数计算算法进行了详细的阐述，根据相机安装位置对轮对成像的特点提出了依据几何光学成像的计算方法，建立了空间轮对参数特征点物像之间的对应关系，最终完成从图像到空间实际坐标的转化关系，从而计算出轮对参数。3、对参数检测实现的方法进行了设计，主要包括图像采集、相机标定、图像处理和参数提取等几个部分，针对每一部分的具体设计情况及硬件选型进行了详细的说明和公式推导。4、对设计方案中参数计算方法的精度进行了实验验证，主要包括相机标定实验和参数计算实验。相机标定实验主要通过标定板对相机空间安装

7、角度精度进行验证，参数计算实验是通过对标定板上确定点之间的距离进行计算，模拟验证轮对参数计算公式的精度。关键词：轮对检测，参数计算，结构光成像，倾斜位置I杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTWiththedevelopmentofrailtransportation,especiallyinthelastfewyears,thespeedofthevehiclehasbeengreatlyaccelerated,andthewholerailwaytransportationindustryhasgot

8、arapiddevelopment.However,thehigherspeedalsoincreasesthesafetyhazardintheprocessofvehicleoperation.wheelsetisoneofthemostimportantrunningpartsoftherailwayvehicle,whichiscloselyrelatedtotheoperat