基于二维和三维视觉信息的钢轨表面缺陷检测
| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第9-12页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第9页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第9-11页 |
| 1.3 课题研究内容及章节安排 | 第11-12页 |
| 2 钢轨表面质量检测总体方案 | 第12-19页 |
| 2.1 设计目标 | 第12页 |
| 2.2 总体方案设计 | 第12-17页 |
| 2.2.1 常见机器视觉钢轨表面无损检测技术 | 第12-14页 |
| 2.2.2 本课题钢轨表面缺陷检测方案 | 第14-17页 |
| 2.3 研究内容 | 第17-18页 |
| 2.4 本章小结 | 第18-19页 |
| 3 相机标定与光栅式编码结构光标定技术 | 第19-45页 |
| 3.1 摄像机标定 | 第19-25页 |
| 3.1.1 单目标定 | 第19-23页 |
| 3.1.2 双目标定 | 第23-24页 |
| 3.1.3 实验结果及分析 | 第24-25页 |
| 3.2 光栅条纹中心线提取 | 第25-30页 |
| 3.2.1 梯度重心法 | 第26-27页 |
| 3.2.3 光栅条纹中心线提取结果 | 第27-30页 |
| 3.3 基于时域的编码结构光标定 | 第30-44页 |
| 3.3.1 传统格雷码光栅 | 第30-31页 |
| 3.3.2 多灰度级光栅编码 | 第31-32页 |
| 3.3.3 基于交比不变性结构光标定 | 第32-36页 |
| 3.3.4 编码结构光标定结果 | 第36-44页 |
| 3.4 本章小结 | 第44-45页 |
| 4 钢轨表面轮廓三维重建 | 第45-61页 |
| 4.1 光栅式编码结构光法 | 第45-52页 |
| 4.2 点云重建 | 第52-55页 |
| 4.2.1 各视角点云重建 | 第52-54页 |
| 4.2.2 多视角点云拼接 | 第54-55页 |
| 4.3 二维视觉信息和三维点云信息融合 | 第55-57页 |
| 4.4 实验验证及结果分析 | 第57-60页 |
| 4.5 本章小结 | 第60-61页 |
| 5 缺陷分割与分类算法设计 | 第61-85页 |
| 5.1 点云配准与缺陷分割的ICP算法 | 第61-65页 |
| 5.2 基于形态学的裂纹缺陷分割 | 第65-71页 |
| 5.2.1 原始图像预处理 | 第65-67页 |
| 5.2.2 形态学处理 | 第67页 |
| 5.2.3 裂纹缺陷分割 | 第67-68页 |
| 5.2.4 裂纹分割实验结果 | 第68-71页 |
| 5.3 缺陷分类器设计 | 第71-82页 |
| 5.3.1 点云分割区域分类器设计 | 第71-82页 |
| 5.3.2 二维裂纹缺陷检测方法 | 第82页 |
| 5.4 实验验证及结果分析 | 第82-84页 |
| 5.5 本章小结 | 第84-85页 |
| 6 系统实现及测试 | 第85-99页 |
| 6.1 硬件平台 | 第85-87页 |
| 6.2 软件设计 | 第87页 |
| 6.3 系统测试 | 第87-96页 |
| 6.3.1 钢轨表面三维重建实验 | 第88-93页 |
| 6.3.2 裂纹与轧疤、轧痕、夹杂、凹痕分割实验 | 第93-94页 |
| 6.3.3 轧疤轧痕夹杂凹痕分类实验 | 第94-96页 |
| 6.4 实验验证及误差分析 | 第96-98页 |
| 6.5 本章小结 | 第98-99页 |
| 7 总结与展望 | 第99-100页 |
| 7.1 总结 | 第99页 |
| 7.2 展望 | 第99-100页 |
| 致谢 | 第100-101页 |
| 参考文献 | 第101-105页 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及其研究成果 | 第105页 |
