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接触线几何参数双目视觉测量系统研究
| 论文题名： | 接触线几何参数双目视觉测量系统研究 |
| 关键词： | 接触线;几何参数;图像处理;误差分析;CCD图像传感器;双目视觉测量系统 |
| 摘要： | 接触线是电气化铁路接触网的重要组成部分,机车运行时受电弓滑板与接触线接触摩擦,从接触线获取电能。受露天环境和滑动摩擦影响,接触线高度、拉出值以及磨损状况等几何参数极易发生变化。为保证机车运行安全,必须经常检测接触线参数,以便及时维护,排除安全隐患。 本文在对现有的接触线几何参数检测方法进行分析的基础上,对基于双目视觉的接触线几何参数测量系统的测量性能和主要技术指标进行较深入研究。 首先,导出了双目视觉测量的有效视场和分辨率与系统结构参数和摄像机光学参数的理论关系,应用MATLAB软件对不同结构参数和光学参数条件下的有效视场和分辨率进行仿真。结果表明:对于确定的CCD参数,有效视场随摄像机镜头焦距增大而减小;若焦距不变,有效视场和分辨率分别随摄像机光轴倾斜角增大而减小和增大。 其次,运用误差传递理论导出了测量误差与测量系统结构参数(两CCD光敏面中心距和两摄像机光轴倾斜角)的误差、摄像机镜头焦距的误差和接触线在两个CCD上成像位置误差之间的理论关系;并应用Matlab软件对测量误差进行仿真分析。所得结果为在满足测量精度要求的前提下,优化测量系统的结构参数和确定合理的允差范围提供了理论依据。 然后,对接触线与承力索在两个摄像机中的成像位置关系进行分析仿真计算,分析由双目视觉图像来区分两者的可行性和具体方法。 在理论分析的基础上,构建了测量实验装置,以验证方案是否可行。采用VisualC++设计图像采集、图像预处理、目标识别和参数计算程序。针对接触线的成像特点,从理论上分析了如何进行接触线的目标识别。 |
| 作者： | 巩浩 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 张凤生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 青岛大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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