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基于机器视觉的跨座式单轨轨道梁晃动检测系统
| 论文题名： | 基于机器视觉的跨座式单轨轨道梁晃动检测系统 |
| 关键词： | 机器视觉;跨座式单轨;轨道梁晃动检测系统;参数调节 |
| 摘要： | 跨座式单轨交通-PC轨道梁交通制式技术，是通过单根轨道来稳定、支承和导向，车体骑跨在轨道梁上运行的交通制式，其技术特点是：以梁代轨，这种桥梁不但具有传统桥梁的承载功能，更重要的是还具有轻轨列车行驶的轨道功能。 轨道梁安装在墩台上，单轨车辆通过时承载着巨大的运动载荷，经过长期运营后，轨道梁可能会发生晃动，影响轻轨列车的安全运行。 目前，轨道梁的晃动检测方法为人工撬动轨道梁，依靠位移传感器来测量梁体的晃动幅度值。使用人工方法检测，工人的劳动强度大，安全性差，并且检测精度较低。为解决上述问题，本文提出了一种基于机器视觉的检测方法。基于机器视觉的检测具有速度快、精度高、在线实时、非接触、现场抗干扰能力强等优点。在所提方法的基础上，本文设计了一套车载轨道梁晃动幅度检测系统。 为了实现该系统，本文主要做了如下几方面的研究工作： ①通过大量试验和对现场环境的考察，搭建了系统的硬件平台。其中包括系统的框架设计，摄像机、镜头、光源等硬件设备的选择与装配等。 ②完成图像采集软件，对相机进行标定和参数调节，达到测量精度。 ③对多种边缘特征提取方法进行了实验比较，选择了合适的边缘检测算法；对传统的Otsu阈值分割算法做了改进，加快了图像处理速度；选择经典的模板匹配算法来计算晃动幅值，并提出了自动模板匹配方法，提高检测的自动化程度。 ④现场安装、调试系统，使整个系统成功地在实际中运用，对重庆轻轨2号线全线轨道梁进行了检测，检测出晃动幅度超过1mm的梁33榀，经过人工检测方法的验证，检测结果准确。 本文设计的基于机器视觉的轨道梁晃动检测系统，能够准确地检测出轨道梁的晃动幅度值，另外，它的检测效率是原来的人工检测方法的几十倍。本系统的成功研制实现了轨道梁晃动幅度的自动测量，为跨座式轨道交通的安全运营提供了保障，现已成功应用于重庆市跨座式单轨交通轨道梁晃动检测项目中。 |
| 作者： | 刘建桥 |
| 专业： | 仪器科学与技术 |
| 导师： | 叶俊勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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