铁路长导轨直线度测量方法研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 刘鹏 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2009-10-24 |
| 授予单位 | 中国科学院西安光学精密机械研究所. |
| 导师 | 高立民 |
| 关键词 | 铁轨直线度 激光测量 单模光纤耦合 自校正测量 数字图像处理 |
| 学位专业 | 光学工程 |
| 中文摘要 | 在高速铁路线路里程不断增加，列车大提速的背景下，随着使用年限的增加，在某些路段铁轨会发生弯曲、下沉等形变，从而导致平直度等参数超过建设初期的安全设计指标，会产生一系列事故隐患。为预防因线路老化问题带来的重大事故的发生，越来越多的线路需要人工进行检测和维护。在传统铁轨检测时，通常采用10m弦测法或者大型轨检车进行测量，前者测量误差较大，有很大的局限性；后者价格昂贵，也不便于日常检修使用。因此，工程中急需一种较高精度，低成本，测量距离长，使用简便的铁轨直线度测量仪器。 针对于当前铁轨平直度检测的要求和特点，课题中设计了一种基于自校正原理的准直激光长弦测量方案。在详细设计中，提出了采用单模光纤耦合技术提供高精度准直激光束的基准方案，并以此建立了基于激光测距传感器的自校正测量原理模型，推导了将直线度偏移量转化为铁轨曲线正矢偏移量的模型。并对测量系统总体方案进行了设计和细分。 数字图像处理是计算机视觉检测的核心内容，对系统的测量精度和测量效率具有决定性作用。本文重点论述了图像处理中的滤波处理、灰度变换、阈值分割和边缘检测几方面的内容，深入分析了几种光斑中心检测的算法，并建立了一套综合图像处理过程，这种处理过程有效地保证了中心定位的测量精度和稳定性。 论文通过光学设计、机械结构设计、电路设计、软件设计等工作，最终设计了一台集激光准直、图像处理、激光相位测距、嵌入式系统、数据处理等技术于一体的便携式、多功能铁轨直线度测量样机。通过实验验证以及测量误差分析等工作，论证了该系统具有一定的实用价值，并提出了相应的改进设想，值得进一步的研究和开发。 |
| 学科主题 | 光学工程 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-10-09 |
| 页码 | 83 |
| 源URL | [http://ir.opt.ac.cn/handle/181661/12300]  |
| 专题 | 西安光学精密机械研究所_中国科学院西安光学精密机械研究所(2010年前) |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 刘鹏. 铁路长导轨直线度测量方法研究[D]. 中国科学院西安光学精密机械研究所.. 2009. |
入库方式： OAI收割
来源：西安光学精密机械研究所
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