原文传递
铁路轨道近景影像边缘提取与线形计算方法研究
| 论文题名： | 铁路轨道近景影像边缘提取与线形计算方法研究 |
| 关键词： | 铁路轨道;近景影像;边缘线;特征提取;线形计算 |
| 摘要： | 铁路轨道是列车运行的重要基础设施，然而在高速列车长期运行过程中，轨道直接承受来自车轮的荷载，并相应地传递给路基或桥隧。为保证列车能按照设计时速安全平稳运行，必须加强对铁路轨道的几何状态检测和维护。 常用的轨道静态几何状态检测方法是基于轨检小车联合智能型全站仪对轨道进行逐点测量，该方法精度较高但劳动强度大，本文尝试将近景摄影测量技术引入轨道几何检测，并联合计算机视觉与数字图像处理方法进行轨道静态几何参数的测量。 鉴于轨道近景影像中钢轨及其附近区域灰度差异不明显的特征，本文使用对数变换的方法进行图像增强，并使用Canny算子提取轨道边缘，联合概率Hough变换与最小二乘法对轨道边缘线进行拟合。实验表明，平均拟合精度可达到0.98像素，且能够较好地与轨道的实际边缘相吻合。 针对轨道近景影像灰度相似性高等特点，本文采用ORB算法提取相邻影像轨道面特征点，并使用KNN算法进行同名点匹配，基于匹配得到的同名点建立相应的多项式映射模型。实验表明，该模型的检核点x坐标平均精度1.12像素，y坐标平均精度0.80像素，表明该模型能够较好地表达相邻影像轨道面间的映射关系。 本文利用轨道面的数学映射关系与轨道边缘线建立了轨道边缘线映射模型，利用边缘线的映射模型可以匹配得到轨道边缘线同名点，联合光束法区域网平差的计算结果进行前方交会，精密解算出边缘点的三维坐标。经过实验表明，匹配得到的边缘线同名点较为准确，可以用来计算空间坐标。 本文利用铁路轨道内边缘点的三维坐标计算线路中心线，并将线路中心线进行投影获得线路测量数据。实验表明，该方法能够准确计算线路中心线坐标，获得铁路线路的平面和纵断面资料。 |
| 作者： | 常云浩 |
| 专业： | 测绘工程 |
| 导师： | 陈强 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
