当前位置: 首页> 学位论文 >详情
原文传递 高速机车动态包络线检测系统现场快速标定技术研究
论文题名: 高速机车动态包络线检测系统现场快速标定技术研究
关键词: 高速机车;动态包络线;现场参数;标定工作;三维控制场
摘要: 准确获得高速机车的动态包络线是行车安全的重要保障。在采用双目立体视觉方法进行测量的过程中,现场参数的标定工作是关乎测量精度的关键环节。但是现场标定环节会受到严苛的时间和场地限制,这对标定操作的快速性、标定设备的便携性提出了非常高的要求。
  传统的现场参数标定工作,存在着标定时间长、标定设备笨重等问题,针对这一问题,分析现场标定条件特点,结合工程实际,本文进行了基于现场快速重构三维控制场的现场参数一体化标定方案。首先设计了具有高精度、高刚度、易拆卸、可便携的三维控制场,从整体框架设计、各模块连接定位设计、点光源模块设计等方面,对整个三维控制场的设计细节进行了详细的分析。进而分析了相机的理想线性小孔成像模型和包含多种畸变系数的实际相机成像模型,基于内参数的标定要求以及三维控制场标定空间的建立,采用共线性约束优化标定算法进行相机内参数解算;分析了双目立体视觉测量的数学模型,基于三维控制场的公共标定点,采取光束定向交汇约束方法对双相机位置关系进行标定。引入铁轨中心线坐标系,并通过三维控制场现场快速建系,基于最小二乘优化方法,实现相机坐标系与铁轨中心线坐标系位置关系的标定工作。
  通过优化验证实验得出:选取合适的标定点数目、合适的相机与三维控制场相对角度以及合理的公共标定点空间布局,可以进一步优化现场参数的标定工作。最后通过综合的实验比对,本文提出的现场参数一体化快速标定方案具有较高的标定精度和重复性精度,基于标定结果的测量精度可达到±0.5mm。同时,标定操作的快速性与标定设备的便携性得到大幅提升。
作者: 张海军
专业: 仪器仪表工程
导师: 刘常杰
授予学位: 硕士
授予学位单位: 天津大学
学位年度: 2015
正文语种: 中文
检索历史
应用推荐