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基于双目立体结构光扫描的钢轨磨耗检测系统研究
| 论文题名： | 基于双目立体结构光扫描的钢轨磨耗检测系统研究 |
| 关键词： | 高速钢轨;磨耗检测;点云处理;双目视觉;光扫描 |
| 摘要： | 随着我国高速铁路的迅速发展，对铁路系统的检测需求随之提高。钢轨是铁路交通中最基本的部件，为保证铁路交通安全，给列车提供平缓稳定的行车环境，必须对钢轨进行有效的检测。对于高速钢轨，行车条件随着列车速度的提升变得更加苛刻，表面精度要求更高，检测任务也变得更繁重。 钢轨的传统检测方法主要是靠人工测取相应的磨耗值，人工测量法的测量效率低下，测量精度较低，测量结果容易受工人经验影响，磨耗数据也不便于数字存储与分析，难以满足高速钢轨的检测要求。因此，研究更先进的高速钢轨检测方法具有重要的实际意义。 本文通过分析高速钢轨的检测需求，结合摄影测量技术，研究了基于双目视觉结构光的高速钢轨测量系统。检测系统主要包括点云获取和点云数据处理分析两个模块。研究了双目立体测量原理和结构光相位解算方法，在检测系统中集成了双目立体结构光扫描仪的控制功能，实现了对高速钢轨点云数据的获取;通过对三维点云模型处理算法和PCL点云库的深入研究，设计了高速钢轨点云模型的处理与磨耗分析流程，直观、精确的测取了高速钢轨的磨耗值并自动生成检测报告。在完成检测系统的基本框架设计后，本文结合高速钢轨的几何特性和PCL部分函数的计算特点，提出了基于距离编码器的点云复合拼接和基于OpenCL异构计算的PFH加速算法，提升了检测系统的运行效率。 |
| 作者： | 吕东旭 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 王培俊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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