| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 1 绪论 | 第12-36页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第12-13页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第13-30页 |
| 1.2.1 结构光投影测量技术研究现状 | 第14-17页 |
| 1.2.2 基于结构光投影的钢轨轮廓测量技术研究现状 | 第17-28页 |
| 1.2.3 钢轨轮廓测量系统国内外现状 | 第28-30页 |
| 1.3 车载动态钢轨廓形测量系统目前存在的问题 | 第30-32页 |
| 1.4 研究内容 | 第32-34页 |
| 1.5 论文组织结构 | 第34-36页 |
| 2 线结构光廓形测量原理 | 第36-44页 |
| 2.1 摄像机透视投影模型 | 第36-40页 |
| 2.1.1 摄影成像关系 | 第36页 |
| 2.1.2 常用坐标系及其关系 | 第36-40页 |
| 2.2 线结构光视觉测量系统 | 第40页 |
| 2.3 线结构光视觉钢轨廓形测量模型 | 第40-42页 |
| 2.4 小结 | 第42-44页 |
| 3 线结构光测量系统标定模型 | 第44-68页 |
| 3.1 引言 | 第44页 |
| 3.2 传统针板法标定方案及流程 | 第44-47页 |
| 3.3 针板法标定方案理论误差分析 | 第47-57页 |
| 3.3.1 标定靶标与激光光平面存在偏角对系统测量误差的影响 | 第49-54页 |
| 3.3.2 标定靶标像平面光点提取位置偏差对系统测量误差的影响 | 第54-57页 |
| 3.4 基于平面靶标的映射标定方法 | 第57-59页 |
| 3.5 标定效果对比实验 | 第59-67页 |
| 3.5.1 靶标物空间特征点误差分布 | 第59-63页 |
| 3.5.2 系统绝对测量误差 | 第63-65页 |
| 3.5.3 系统左右两侧相机数据点拼接 | 第65-67页 |
| 3.6 小结 | 第67-68页 |
| 4 钢轨廓形自动识别和快速追踪方法 | 第68-88页 |
| 4.1 引言 | 第68-69页 |
| 4.2 相关研究工作 | 第69-70页 |
| 4.2.1 基于匹配的目标追踪方法 | 第69页 |
| 4.2.2 基于检测的目标追踪方法 | 第69-70页 |
| 4.2.3 基于预测的目标追踪方法 | 第70页 |
| 4.3 钢轨廓形自动识别和快速追踪方法研究 | 第70-82页 |
| 4.3.1 基于深度学习的廓形识别模型 | 第72-75页 |
| 4.3.2 基于模板匹配驱动的时空上下文视觉追踪方法 | 第75-82页 |
| 4.4 实验与讨论 | 第82-87页 |
| 4.4.1 实验环境与数据 | 第82-83页 |
| 4.4.2 廓形识别结果与分析 | 第83-85页 |
| 4.4.3 目标跟踪结果与分析 | 第85-87页 |
| 4.5 小结 | 第87-88页 |
| 5 钢轨轮廓激光条纹中心提取方法 | 第88-104页 |
| 5.1 引言 | 第88页 |
| 5.2 相关研究工作 | 第88-92页 |
| 5.2.1 光条图像分割 | 第88-89页 |
| 5.2.2 光条中心提取 | 第89-90页 |
| 5.2.3 传统方法存在的问题 | 第90-92页 |
| 5.3 研究方法 | 第92-100页 |
| 5.3.1 基于深度学习的激光条纹图像分割 | 第95-96页 |
| 5.3.2 基于梯度直方图统计确定法线主方向 | 第96-98页 |
| 5.3.3 基于方向模板的灰度重心法 | 第98-100页 |
| 5.4 实验与讨论 | 第100-103页 |
| 5.4.1 光条分割结果 | 第100-102页 |
| 5.4.2 光条中心线提取结果 | 第102-103页 |
| 5.5 小结 | 第103-104页 |
| 6 钢轨轮廓自动配准方法 | 第104-120页 |
| 6.1 引言 | 第104页 |
| 6.2 钢轨磨耗测量原理 | 第104-105页 |
| 6.3 钢轨轮廓配准 | 第105-113页 |
| 6.3.1 基于截断残差直方图多项式拟合的数据预处理 | 第107-110页 |
| 6.3.2 基于动态窗口曲率熵的轨廓小圆提取方法 | 第110-113页 |
| 6.3.3 基于小圆拟合圆心的轮廓对齐 | 第113页 |
| 6.4 实验与分析 | 第113-119页 |
| 6.4.1 实验环境及数据 | 第113-114页 |
| 6.4.2 线下静态实验及误差分析 | 第114-116页 |
| 6.4.3 线上动态实验 | 第116-118页 |
| 6.4.4 抗噪声干扰实验 | 第118-119页 |
| 6.5 小结 | 第119-120页 |
| 7 钢轨廓形检测的验证及应用 | 第120-134页 |
| 7.1 钢轨廓形检测系统构成 | 第120-123页 |
| 7.2 动静态试验验证 | 第123-125页 |
| 7.2.1 现场系统静态分辨力验证 | 第123页 |
| 7.2.2 动态重复性精度验证 | 第123-125页 |
| 7.3 现场复核 | 第125-132页 |
| 7.3.1 重载线路磨耗数据复核 | 第125-127页 |
| 7.3.2 高速铁路磨耗数据复核 | 第127-130页 |
| 7.3.3 重载线路钢轨廓形数据复核 | 第130-131页 |
| 7.3.4 高速线路钢轨廓形数据复核 | 第131-132页 |
| 7.4 小结 | 第132-134页 |
| 8 结论与展望 | 第134-138页 |
| 8.1 主要结论 | 第134页 |
| 8.2 主要创新点 | 第134-135页 |
| 8.3 展望 | 第135-138页 |
| 参考文献 | 第138-146页 |
| 作者简历及科研成果清单 | 第146-148页 |
| 学位论文数据集 | 第148页 |
