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原文传递基于图像处理的隧道检测

论文题名：	基于图像处理的隧道检测
关键词：	隧道限界检测;图像处理;H.264;摄像机标定;振动补偿;铁路运输
摘要：	隧道限界检测在铁路运输安全中有重要地位，但我国现有的检测设备费时，费力且精度不高，在很大程度上制约了我国铁路运输事业的发展。本文在查阅大量国内外相关资料的基础上，结合日益成熟的视频压缩，图像处理等技术进行了隧道限界检测车的开发与研制。本论文所介绍的隧道限界检测车是一种基于“电视摄像法”的动态检测方法。隧道限界检测车通过多个CCD相机实时交叉采集隧道断面信息，经过图像采集卡A/D转换，形成计算机可以处理的数字图像，并且对保存的数字图像进行高斯平滑，去除噪声，轮廓提取等预处理，然后将预处理后的图像与标定文档进行对应，实现从图像坐标到空间坐标的转变，从而得到隧道断面的信息参数，如隧道总体高度，任意高度上的隧道宽度等，最后生成隧道的最小综合断面，为铁路运输提供可靠依据。在隧道限界检测车的具体实现过程中将CCD相机采集视频实时保存为H.264格式，有效地压缩了数据量。采用真值表法进行相机标定，将镜头畸变非线性微分化，有效克服了镜头畸变造成的影响。使用最小二乘拟和的方法对隧道轮廓进行提取，保证了对隧道壁图像真值点选取的精度。最终的测量结果使用振动补偿进行修正，消除了车体晃动带来的影响，使精度进一步提高。目前，隧道限界检测车已在沈阳铁路局调试完成，并在广州铁路局投入试运行，经过大量实地的隧道检测证明各项指标均达到设计要求，并取得了良好的经济效益。
作者：	李鹏
专业：	计算机应用
导师：	宋泽海
授予学位：	硕士
授予学位单位：	北京交通大学
学位年度：	2006
正文语种：	中文