高铁钢轨的三维结构光检测及视角优化研究.pdfVIP

第4期 机械设计与制造 2016年4月 Machinery Design Manufacture 高铁钢轨的三维结构光检测及视角优化研究 张利斌，王培俊，张 骁，李文涛 (西南交通大学 机械工程学院，四川 成都 610031) 摘 要：为满足高速铁路对钢轨更为严格的检测要求，同时实现检测过程的高效与数据的智能管理，提 出了一种新的钢 轨廓形非接触检测系统。针对在双 目结构光检测过程中人为选择的检测仪视角对钢轨检测数据的不确定性影响，基于投 影仪和系统最佳测量范围两方面影响因素，提 出了视角优化方法，确定检测设备位置参数，保证点云数据的完整性和准 确性。通过实地检测与实验对比。证明该视角优化方法确定的检测视角可获得较理想的检测结果，较好地解决了人为选 择视角得到点云数据的缺失和冗余等缺陷。 关键词：钢轨检测；双目结构光；视角优化；点云数据 中图分类号：TH16；U213．4+2 文献标识码：A 文章编号：1001—3997(2016)04—0069—40 Researchon3-DStructuredLightRailDetectionofHigh SpeedRailwayandViewpointOptimization ZHANGLi-bin，WANGPei~un，ZHANGXiao，LIWen-tao (SchoolofMechanicalEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，SichuanChengdu610031，China) Abstract：Anewnon-contactdetections~temofrailprofileisproposedtomeetthemorestringentrequirementsofhighspeed railwayandrealizetheefftciencyandtheintelligentmanagementofrailsurfacedamagedetection．Basedontheprincipleof ． DLPprojectorandthebestmeasuringrangeofthes~tem．amethodforoptimziing eviewpointsidevelopedtoo1)ercon~the uncertaineffectre5ultfrommanualoperatoininbinocularstructurelightdetectionprocess．Thelocatoinpraametersusedto ensuretheaccuracy珊 completenessofthetestdataExperimentalresultsshowthesystemworkswellandthemethodsolve thedefectsofmissandredundancyofpointclouddatainmanualoperation． KeyW ords：RailDetection；BinocularStructuredLight；ViewpointOptimization；PointCloudData 1引言 表面平整度、表面磨耗等的测量，可以满足钢轨表面伤损的检测 要求。采用光栅结构光对钢轨表面进行时检测时，发现人为选择 高速铁路轨道的平顺状态是直接影响和控制行车速度的主 检测视角容易造成点云数据的缺失和冗余，进一步对图像质