原文传递
基于双目视觉的接触网几何参数检测算法研究
| 论文题名： | 基于双目视觉的接触网几何参数检测算法研究 |
| 关键词： | 双目视觉;接触网;几何参数;检测算法;摄像机 |
| 摘要： | 伴随着电气化铁路的高速发展,接触网几何参数检测技术也日新月异。由于计算机技术的飞速发展,成功地将视觉检测技术引入到高铁巡检设备中。但是在接触网几何参数检测过程中,采集到的视频数据由于各种因素的影响,造成检测结果的不准确。因此,在采用接触网视频检测方法的过程中,研究具有鲁棒性与抗干扰能力强的图像识别方法意义重大。本文在分析接触网视觉检测系统的基础上,对视觉测量几何参数系统中的摄像机标定、原始图像预处理以及图像特征提取等关键技术进行了深入研究。 首先,根据接触网参数监测系统的环境,从摄像机标定的基本原理入手,采用共面法对摄像机进行标定。在具体标定过程中,在考虑摄像机镜头畸变的条件下,建立摄像机非线性模型,采用最小二乘法对数据进行处理,求解摄像机参数矩阵。 然后,针对摄像头采集到的原始图像存在对比度不高的问题,设计了基于曲波变换接触网图像增强算法。根据曲波变换后图像高频子带和低频子带各自的特点,在低频领域利用分数阶微分进行增强;在高频领域利用曲波尺度系数间的相关性,对高频系数的边缘和噪声进行分类,对分类后的信息进行边缘增强和噪声去除的处理。通过仿真实验,结果表明该方法在主观和客观上对图像对比度都有明显提高。 最后,对图像特征中的边缘特征及点特征提取算法进行了研究。在边缘特征提取中利用抗噪性强的SUSAN(Smallest Univalue Segment Assimilating Nucleus,最小核值相似区)边缘检测算子对受电弓和接触线进行边缘检测。针对本系统,对算法进行改进,提高了边缘的检测精度。在点特征提取中,研究在复杂背景下,接触网受电弓和接触线视频图像的特征提取方法。选取SIFT(Scale Invarinat Feature Transform,尺度不变特征变换)特征检测算子进行特征点检测。针对本方法在实时性方面的不足,本文从两个方面对此改进:一是将阈值T加入到计算特征点的最近欧氏距离中,可以避免计算高维的128次差平方;二是通过仿真实验发现特征点数量在第4组时就几乎不再改变,选择恰当的截止组数,从而减少计算量。 |
| 作者： | 汪芳莉 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 顾桂梅 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
