基于图像的机车关键部位检测

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1、考禱；ｆ＾乂ｆＳｏｕ化ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ硕±学位论文基于图像的机车关键部位检测作者姓名学科专业＾指导教师徐晓副教授所在学院物理与光电学院论文提交日期２０１６年６月—ｆ？LocomotiveObjectDetectionBasedOnImageADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：XiaoHongSupervisor：Prof.XuXiaoSouthChinaUniversityofTechnol

2、ogyGuangzhou，China分类号三ＴＰ３９１学綾代号；１０５６１学号：２０１３２０１２１５９２华南理工大学硕±学位论文基于图像的化车关键部位检测：肖虹指导教师姓名作者姓名、职称：徐晓副教授：理学硕±学科专业名称申请学位级别：光学研究方向：机器视觉巧人机工程：２０１６论文提交日期年４月论文答辫日期：２０１６年６月６日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：２０１６年月日答辩委员会成员：主席：委员教細樹八阵《４）雌多５华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下

3、独立进行研巧所取得的研究成果。除了文中特别加标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体。本人完全意识到本声明的，均已在文中站明确方式标明法律后果由本人承担。作者签名：Ｉ冻＾日期：给年＾月＾日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，艮Ｐ：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可公布学位论文的全

4、部或部分内容，可允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位一致论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相。本学位论文属于：□保密，在＾年解密后适用本授权书。ｄ不保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议全的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社文出版和编入ＣＮＫＩ《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。＂＂（请在Ｗ上相应方框内打Ｖ）’作者签名；诗心日期：的／．＾．６指导教师签名：日期＾．養．占作联者联系电话：电子邮箱：系地址（含邮编）：摘要机车的安

5、全行驶是保障城市公共交通便利、快捷、顺畅的关键，而机车闸瓦作为机车制动系统的关键部件，其检测更换尤为重要。随着科学智能化发展，对机车制动系统的功能实现在线检测成为趋势。传统的机车闸瓦厚度检测采用人工方式，近年来，随着光电技术、图像处理技术和计算机控制技术的飞速发展，以机器视觉为基础的光学测量技术得到了广泛研究者的注意和研究，并且逐渐应用于铁路安全检测中。通过调查国内外闸瓦厚度测量方法，本文提出采用线结构光测量技术来标识闸瓦厚度，并在此基础上结合双目立体视觉技术,可以避免单目测量存在的闸瓦姿态、偏差角度等测量不精准问题，提高检测精度。本论文的闸瓦厚度检测方法采用线结构光

6、标识测量，通过图像处理技术提取线结构光光条中心线，去除不相关背景信息，获得光条端点特征以衡量闸瓦厚度值，并通过双目立体视觉系统将两端点进行匹配得出视差结果，最终获得光条端点三维信息，得出闸瓦厚度值。本文的主要工作及创新点如下：一、研究闸瓦检测技术的国内外情况，采用线结构光标识测量，线结构光记录闸瓦表面深度信息，有利于提高测量精度。二、详细分析了双目立体视觉系统涉及到的概念原理，结合其研究发展情况，提出将其应用于闸瓦厚度检测中，解决单目拍摄闸瓦姿态、角度偏差等造成的测量不精准问题。三、自制标定棋盘格，基于张正友标定法先分别对左、右摄像机进行标定，然后通过一个世界坐标参考

7、系求取两摄像机的位置关系，得到双目摄像机内外参数。四、对光条采用变边限高斯拟合法提取中心线，获得亚像素级精度。五、针对双目立体匹配做了方法研究，根据实验需求将图像背景去除，保留光条端点信息，采用基于特征的匹配完成对光条端点的视差获取，最终获得端点三维坐标，得出闸瓦厚度。六、对实验系统进行重复性验证，结果显示测量稳定。关键词：机器视觉；双目视觉；线结构光；检测精度；图像处理IAbstractLocomotivesafetyisthekeytoguaranteetheconvenience,fastandsmoothofurbanpublictransp