基于机器视觉的钢轨磨耗测量研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 1 绪论 | 第9-15页 |
| 1.1 课题研究来源及背景 | 第9页 |
| 1.1.1 课题来源 | 第9页 |
| 1.1.2 研究背景 | 第9页 |
| 1.2 钢轨磨耗测量技术发展现状 | 第9-13页 |
| 1.2.1 钢轨磨耗测量技术国外发展现状 | 第9-11页 |
| 1.2.2 钢轨磨耗测量技术国内发展现状 | 第11-13页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第13-15页 |
| 2 钢轨磨耗测量系统总体设计 | 第15-23页 |
| 2.1 测量系统功能分析 | 第15页 |
| 2.2 测量系统总体方案设计 | 第15-16页 |
| 2.3 测量系统硬件选取 | 第16-20页 |
| 2.3.1 CCD相机选型 | 第16-17页 |
| 2.3.2 镜头选型 | 第17页 |
| 2.3.3 光源选型 | 第17-18页 |
| 2.3.4 光电编码器选型 | 第18-19页 |
| 2.3.5 单片机选型 | 第19-20页 |
| 2.4 定位模块设计 | 第20-21页 |
| 2.5 本章小结 | 第21-23页 |
| 3 钢轨磨耗测量系统标定方法的研究 | 第23-31页 |
| 3.1 相机标定技术 | 第23页 |
| 3.2 坐标系的转化关系 | 第23-26页 |
| 3.2.1 坐标系介绍 | 第24页 |
| 3.2.2 坐标系的相互转化 | 第24-26页 |
| 3.3 相机镜头畸变 | 第26-27页 |
| 3.3.1 径向畸变 | 第26页 |
| 3.3.2 切向畸变 | 第26-27页 |
| 3.4 常用的标定方法 | 第27-29页 |
| 3.4.1 直接线性标定方法 | 第28页 |
| 3.4.2 Tasi标定方法 | 第28页 |
| 3.4.3 Weng相机标定方法 | 第28-29页 |
| 3.4.4 Zhang相机标定方法 | 第29页 |
| 3.5 钢轨轮廓系统的标定 | 第29-30页 |
| 3.6 本章小结 | 第30-31页 |
| 4 图像预处理与磨耗计算 | 第31-43页 |
| 4.1 图像处理分析流程 | 第31页 |
| 4.2 图像预处理 | 第31-37页 |
| 4.2.1 阈值分割 | 第31-33页 |
| 4.2.2 图像去噪 | 第33-35页 |
| 4.2.3 图像膨胀与腐蚀 | 第35-36页 |
| 4.2.4 图像细化 | 第36-37页 |
| 4.3 轮廓还原 | 第37页 |
| 4.4 轮廓匹配 | 第37-39页 |
| 4.4.1 标准钢轨截面轮廓输入 | 第37-38页 |
| 4.4.2 标准钢轨与实际钢轨匹配 | 第38-39页 |
| 4.5 钢轨磨耗值计算 | 第39-40页 |
| 4.6 钢轨磨耗损伤程度判定 | 第40-41页 |
| 4.7 本章小结 | 第41-43页 |
| 5 测量系统软件设计 | 第43-55页 |
| 5.1 软件开发平台 | 第43-44页 |
| 5.1.1 视觉开发组件 | 第43页 |
| 5.1.2 MATLAB | 第43-44页 |
| 5.2 软件功能和框架 | 第44页 |
| 5.3 软件系统界面设计 | 第44-45页 |
| 5.4 图像采集模块程序设计 | 第45-46页 |
| 5.5 图像处理模块程序设计 | 第46-51页 |
| 5.5.1 图像预处理程序模块 | 第46-49页 |
| 5.5.2 轮廓还原程序模块 | 第49-50页 |
| 5.5.3 轮廓匹配程序模块 | 第50页 |
| 5.5.4 磨耗计算及损伤判断模块 | 第50-51页 |
| 5.6 定位模块程序设计 | 第51页 |
| 5.7 数据管理模块设计 | 第51-53页 |
| 5.7.1 数据查询 | 第52页 |
| 5.7.2 报表生成 | 第52-53页 |
| 5.8 本章小结 | 第53-55页 |
| 6 实验测量与结果分析 | 第55-63页 |
| 6.1 实验平台 | 第55页 |
| 6.2 标定实验 | 第55-57页 |
| 6.3 图像处理速度验证实验 | 第57-58页 |
| 6.4 系统测量 | 第58-60页 |
| 6.4.1 静态测量 | 第58-59页 |
| 6.4.2 动态测量 | 第59-60页 |
| 6.5 误差分析 | 第60-61页 |
| 6.5.1 静态测量误差 | 第60-61页 |
| 6.5.2 动态测量误差 | 第61页 |
| 6.6 本章小结 | 第61-63页 |
| 7 总结与展望 | 第63-65页 |
| 7.1 总结 | 第63页 |
| 7.2 展望 | 第63-65页 |
| 致谢 | 第65-67页 |
| 参考文献 | 第67-71页 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 | 第71页 |
