本项目围绕激光视觉钢轨磨耗车载动态测量,从理论方法、关键技术与系统装置等方面开展了系统深入的研究,研制出了满足我国铁路快速安全运营要求的钢轨磨耗车载动态测试仪。具体研究内容为采用透视投影变换和齐次坐标变换建立了激光视觉测量模型,在此基础上建立了钢轨磨耗测量基准,以及钢轨垂直磨耗、侧边磨耗与波浪磨耗的测量模型;提出了一种高精度激光视觉传感器现场校准方法和一种基于直线靶的激光视觉传感器校准方法;提出序列图像激光光条中心快速精确提取方法,并基于FPGA技术研制出了钢轨激光视觉图像特征信息实时处理专用芯片及硬件装置;提出了一种高速运动方向与测量平面的垂直偏差快速纠正方法;提出了钢轨磨耗约束点概念,通过在两个钢轨磨耗约束点之间线上搜索钢轨磨耗点,大大提高了钢轨磨耗计算速度;构建了钢轨磨耗车载动态测试仪,在济南铁路局正线铁路车载运行近1万公里。钢轨磨耗车载动态测试仪达到的技术指标为磨耗测量精度为0.13mm;列车运行最高速度为200km/h。钢轨磨耗车载动态测试仪取得了具有自主知识产权的研究成果,为我国铁路建设和铁路运输跨越式发展提供了有力的安全保证工具。
英文主题词rail wear; laser vision; dynamic measurement; calibration on field; motion deviation rectification