目 次

1 绪论 1

2 总体方案设计 5

2.1 总体方案设计及组成部分  5

2.2 总体方案论证   8

3 课题具体设计  9

3. 1 摄像机标定 9

3.2 图像采集硬件部分设计 15

3.3 数据处理软件部分设计 18

4 实验测试及结果分析  25

4. 1 实验测试 25

4.2 实验测试及结果分析 26

结论  29

致谢 30

参考文献31

表 1 完整坐标相关数据 3 2
1 绪论
1.1 项目背景及意义铁路在国家交通运输领域占重要地位，铁道钢轨磨耗的动态参数严重影响到行车的安全。铁道部铁路相关规则规定了钢轨轨头的磨耗参数的限制值， 当钢轨轨头的磨损超过限制值时，一方面列车会产生剧烈摇晃，影响乘客的舒适感；另一方面使得运行阻力加大，对列车的行驶造成了极大安全隐患，应及时修护和更换钢轨。由于铁路运行日趋高速和重载，钢轨的磨耗也越来越严重，及时发现并采取有效措施消除钢轨磨耗，对于确保铁路运行安全，延长钢轨的使用寿命，降低运行成本具有极大的工程价值。钢轨精细打磨装备是铁路维护的关键装备，是消除钢轨磨耗，治理钢轨损害，延长钢轨使用寿命的重要设备。目前，欧美国家已广泛装备了自动化钢轨精细打磨装备，用于各种类型铁路的钢轨预防性或修复性打磨，钢轨打磨的依据是对钢轨轮廓及波磨的检测数据，打磨计算机是依据钢轨的磨耗检测数据及目标廓型数据生成打磨控制的数学模型，依据数学模型实施打磨。因此，钢轨磨耗检测是铁路钢轨自动化精细打磨装备的关键环节。传统上，这项任务是由受过训练的检查人员定期沿铁路线寻找是否有损坏的铁路部件。然而，人工检查效率低，工作量大，随着铁路里程的快速增长越来越无法适应铁路运行安全的需要。自上世纪80 年代以来， 世界各国的铁路装备公司都在发展自动检测系统， 能够很有效地检测铁路缺陷，大大提高了检测效率。本课题拟针对钢轨轮廓检测技术开展研究，旨在实现钢轨轮廓的在线精确检测，为钢轨打磨提供有效依据。