傅勤毅,刘姣姣,邱志强,马 广

(1.中南大学交通运输工程学院,湖南长沙 410075;2.中国人民解放军 76321部队,广东广州 510500;3.中南大学土木建筑学院,湖南长沙 410075)

便携式轨检仪是检查轨道病害,指导线路维修,保障行车安全的动态检测设备,在线路检查、安全监控等方面发挥日益突出的作用。随着数字图像处理技术、数字摄像机、计算机等信息处理技术的飞速发展,采用基于光测法,以高速图像处理技术取代光电技术的的轨检技术[1]成为发展趋势。传统的轨道检测系统主要采用光电技术,利用传感器融合技术进行轨道检测,系统造价高。多传感器系统结构复杂难以适应高精度实时测量要求。本文采用光测图像技术取代传统方法进行轨道检测。只需 1对 CCD摄像机进行数据采集,从而大大节省了成本,且运算速度快,能满足轨道高精度实时测量的要求。

1 光测轨检系统构建方案

1.1 系统方案

在轨检仪上架设 1对 CCD摄像机,形成双目视觉测量系统[2]。测量时,2个摄像机同时对靶标进行拍摄得到成对图像,由图像处理的信息计算出轨道横向变形量。系统方案原理图见图 1。

图 1 光测轨检系统方案Fig.1System solution of track inspection

图 1中:立方体 V为轨检仪,C1C2为转向架上的检测梁,在 C1C2两端安装 2台 CCD数字摄像机,车内适当位置安装车载主控计算机及配套通讯系统,在靶杆上端和中部位置设置 2个标志点 Pa和Pb。轨检仪测量开始前,采用标准控制板标定 2台摄像机,获得精确的摄像机内外参数和像差模型,从而建立精确的摄像机几何成像模型。……