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钢轨形状检测系统设计方案 一、概述 为了顺应铁路运输的高速、重载、高密度运行发展方向，提高铁路运输的安全运营，研制一套手推式钢轨外形尺寸检测图像处理分析系统。该系统主要利用非接触光学检测原理，实现在线式实时检测、处理、分析等功能。该系统具有体积小、重量轻、结构简单、易操作、实时处理、精度高的优点。 二、主要技术指标 精度:0.5m 采样间隔:lm 重量:20公斤 工作时间:8小时 检测速度:5km/h 三、检测原理 由一高强度、稳定性好的激光线光源投射到钢轨上一轨面与钢轨内侧工作面之间(约45角)。则在钢轨上可获得所要检测的钢轨外形光截曲线，同时在与激光光源成一定角度的位置上，安装面CCD摄像装置，对光截曲线进行摄像，经过图像实时采集、处理得到钢轨外形曲线，然后再经畸变校正、坐标变换得到真实的钢轨外形曲线;最后将检测到的钢轨外形曲线和标准曲线相比较得到钢轨磨耗、轨距。 图1 垂直磨耗:钢轨顶面宽1/3处测量。由图1可得，垂直磨耗Av =AC-BC 侧面磨耗:钢轨踏面(标准踏面)下14mm处测量。由图1可得，侧面磨耗Ah=EG-EF 总磨耗:垂直磨耗十侧面磨耗/2 图2 轨距规定在钢轨顶面以下16mm处测最，图2中钢轨轨头被磨耗，则测量点将向下移动到A点。由于手推车在设计的时候，本身轮对距离是定值，并且CCD,光源等设备安装于整个小车上，相对系统来说位置是固定的，则轨距的变化，会引起曲线图像位置在整个视场内的变化。因此，先将系统放置在标准轨距的钢轨上，调整好后，则图像的位置在整个视场的位置是固定的，并记录这个位置，在检测中比较两幅图像曲线可以得到轨距。 （1）首先软件检测到了基准点0，而基准点0与中心线相距值是个定值，即；△L,则Ex = Ox - AL, Ey=Oy，而F点的x坐标和E点的坐标相等。所以有哪些信誉好的足球投注网站曲线组有哪些信誉好的足球投注网站到F点，其次，由F点可得到A点的Y坐标，即Ay =Fy+16，由Ay再有哪些信誉好的足球投注网站曲线组，可以得到Ax (2 )根据测量点Ax,，则可以得到该点与B点的距离AB。 (3)将变化量AB与标准轨距值相加就可得到实际轨距值。 四、总体设计 1．功能设计 测量钢轨磨耗、轨距。 2．系统组成 该系统主要由线激光器、CCD摄像头、DSP处理电路、LCD液晶显示器图象显示组成。系统框图如图3所示。 图3 3．系统设计 （1）　光截线产生与采集 将线激光器投射到钢轨表面，产生一条表示截面形状的光截线，由CCD摄像头将光截线图象传到DSP处理电路。 （2）DSP处理电路 对CCD采集的光截线图象由DSP处理器进行分析，计算出钢轨的磨耗、轨距。 （3）结果显示 DSP处理器将结果以图象方式显示在LCD液晶显示屏上。