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基于线结构光的火车轮对外径三维检测技术研究
| 论文题名： | 基于线结构光的火车轮对外径三维检测技术研究 |
| 关键词： | 火车轮;线结构光;图像处理;三维检测 |
| 摘要： | 火车轮对作为重要的可互换行走部件，对火车的安全行驶起着关键性的作用。目前，我国火车轮对的检测仍然停留在手工测量阶段，技术落后，工作效率低下，而日本、美国等发达国家在轮对自动检测方面进行了大量的研究，并开发研制出各种类型的自动检测技术和装置，产生了巨大的经济效益。随着我国工业控制技术领域的巨大进步和市场的开放，给计算机控制技术、信息技术等自动化技术在铁路系统的应用带来了巨大的发展契机。 本文介绍了一种基于CCD图像处理的线结构光三维检测技术来实现对火车轮对外径三维检测，并在此基础上完成了相应的软件系统。 线结构光三维检测技术以其原理简单，结构易于实现，测试精度较高，在视觉测量中占有重要地位。测量系统由激光器，CCD摄像机、计算机和相应的处理软件构成，该装置能获取被测物体上线结构光光切线截面的世界坐标，进而可进行尺寸检测等三维信息的处理。 本文主要包括两个部分：摄像机标定和光切线处理。 摄像机标定采用Tsai两步法，利用共面特征点的图像坐标及其对应的世界坐标，求解摄像机的内外参数，确立世界坐标与图像坐标的转换关系。本文是提取共面方格图角点作为特征点，采用Harris算法提取角点，通过改进方法在此基础上得到亚像素级的角点图像坐标。 光切线处理是线结构光平面标定以及今后实物检测的基础，包括二值化，滤波，细化等图像处理算法。将共面模板设置在不同位置，获取线结构光与模板相截行成的光切线图像，获得图像坐标后，使用摄像机标定的方程求取对应的世界坐标，再进行拟合，从而求得线结构光平面的方程。 联立摄像机标定的方程和线结构光平面方程，可以求解光切线上点对应的世界坐标。 |
| 作者： | 李伟 |
| 专业： | 光学工程 |
| 导师： | 杨坤涛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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