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《基于光電測量的車輪踏面缺陷檢測》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、r'‘·’致謝本論文的工作是在我的導(dǎo)師譚南林教授的悉心指導(dǎo)下完成的，譚南林教授嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和科學(xué)的工作方法給了我極大的幫助和影響。在此衷心感謝兩年來譚南林老師對我的關(guān)心和指導(dǎo)。蘇樹強老師悉心指導(dǎo)我們完成了實驗室的科研工作，在學(xué)習(xí)上和生活上都給予了我很大的關(guān)心和幫助，在此向蘇樹強老師表示衷心的謝意。張冬泉副教授、張樂樂副教授對于我的科研工作和論文都提出了許多的寶貴意見，在此表示衷心的感謝。在實驗室工作及撰寫論文期間，李國正、張勇師兄及欒帥、田永峰、張建斌等同學(xué)對我論文中的實驗與測試研究工作給予了熱情幫助，在此向他們表達我的感激之情。另外也感謝我的家
2、人，他們的理解和支持使我能夠在學(xué)校專心完成我的學(xué)業(yè)。中文摘要摘要：列車輪對踏面技術(shù)狀態(tài)好壞直接關(guān)系到列車的運行品質(zhì)，影響列車運行安全。光電測量法由其高效率和高精度逐漸成為研究熱點。傳統(tǒng)的基于線結(jié)構(gòu)光的測量方法的局限性，限制了精度和效率的進一步提高。因此，研究新的測量方法以提高測量的精度和效率具有較大的應(yīng)用價值。本文研究分析傳統(tǒng)測量模型，指出其精度和速率上的局限性，提出將基于投影光柵的三維測量方法應(yīng)用于踏面缺陷檢測，對踏面的全景測量。建立基于攝像機和投影儀的三維測量系統(tǒng)，提出硬件改進方案和應(yīng)用基于攝像機坐標系的三維測量模型。測量裝置采集7副格雷碼圖像
3、和4副相移圖像，通過相移，解相和系統(tǒng)標定，得到相位和物體表面三維坐標系的關(guān)系，測量得到物體的表面參數(shù)，與基準形狀參數(shù)進行對比就可以實現(xiàn)缺陷檢測。本文主要工作包括：分析傳統(tǒng)的基于線結(jié)構(gòu)光測量裝置的局限性，提出應(yīng)用光柵投影三維測量方法，進行三維全景測量。分析傳統(tǒng)光柵投影三維測量的模型，指出其存在著三個嚴格的平行相交約束，應(yīng)用基于攝像機坐標系的改進模型，解放平行相交約束，并推導(dǎo)出光柵相位與三維坐標的關(guān)系。對系統(tǒng)硬件提出優(yōu)化設(shè)計方案，基于USB協(xié)議控制芯片68013，開發(fā)高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實現(xiàn)了對采集系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計，并在不同工作模式下進行速率測試實驗
4、，對軟件進行優(yōu)化設(shè)計，最大限度提高傳輸性能。提出梯形矯正算法實現(xiàn)條紋梯形畸變的矯正，提出基于明暗圖像和條紋圖像的閾值分割法進行圖像分割，提出對明暗圖像和條紋圖像進行圖像代數(shù)運算，濾除無效點，減少運算時間。采用相移和格雷碼結(jié)合的方式進行相位展開，并提出修正算法對相位展開結(jié)果進行修正，降低相位誤差。根據(jù)張正友攝像機標定理論，采集1l棋盤模板圖像實現(xiàn)高精度攝像機內(nèi)參數(shù)標定?；谧鴺讼祫傮w變換理論和攝像機坐標系三維測量模型，采集圓點陣列模板圖像實現(xiàn)相位坐標系關(guān)系參數(shù)標定。對與踏面幾何形態(tài)相似的物體進行實體測量，論證了系統(tǒng)的可行性，并對可能產(chǎn)生的誤差進行分析
5、并提出改進意見。關(guān)鍵詞：踏面；三維測量；高速采集；圖像處理：系統(tǒng)標定分類號：TN247忠ABSTRACTABSTRACTABSTRACT：Thetechnicalconditionofthetrainwheeltreaddirectlyrelatestotherunningconditionofthetrain，andaffectsthesafetyoftrainoperation．Duetoitshighefficiencyandprecision,photoelectricmeasurememsgraduallybecomearesearchh
6、otspot．Thelimitationsoftraditionalmeasuringmethodsthatbaseonline·-structure·-lighthaverestrictedthefurtherimprovementoftheefficiencyandprecision．Thus，itisofgreatapplicationvaluetocarryouttheresearchofnewmeasuringmethodStoimprovethemeasurementefficiencyandprecision．Afterstudyon
7、thetraditionalmeasurementmodelandponitingoutitslimitationonefficiencyandprecision,thepaperapplysthethree—dimensionmeasurementmethodbasedonfringeprojectiontothepanoramicmeasurementofthetreadforthefirsttime．Weestablishedathree·dimensionmeasllrementsystembasedoncameraandprojector
8、andproposedahardwareimprovingprogramandusingthethree—dimensio
