王燕燕，鲁五一，郑聪敏

（1.湖南机电职业技术学院电气工程学院，长沙 410151；2.中南大学 信息科学与工程学院，长沙 410075）

计算计算法

基于图像处理的铁路货车交叉杆平面度检测算法研究

王燕燕1，鲁五一2，郑聪敏2

（1.湖南机电职业技术学院电气工程学院，长沙 410151；2.中南大学 信息科学与工程学院，长沙 410075）

以OpenCV为软件开发平台，设计了一种基于数字图像处理的货车交叉杆平面度检测算法。首先利用局部对比度增强、背景差分对图像进行预处理突出被检测目标，然后对预处理后的图像采用自适应阈值改进了的Sobel算法提取目标边缘，利用局部图像截取感兴趣的图像部分，再利用最小二乘法来拟合圆形边缘得到圆心图像坐标，最后通过坐标变换和平面度计算公式实现相关参数的检测。分析实验结果表明该检测方法在实际应用中能取代人工目测，且满足实时性和高精度要求（精度±0.1mm，数据可靠性，即重复性测量标准差＜0.065mm），提升了工作效率和经济效益。

交叉杆；平面度；图像处理；坐标变换

0　引言

随着科学技术的不断进步，高速化、重载化的铁路货运对机车车辆的性能要求越来越高，这不仅需要提升货运车辆的相关技术，而且需要提升对货运车辆的检修质量和效率。而转向架作为车辆检修的一个重要部件，其检修的质量直接影响到了铁路货车的整体运行性能，交叉杆是转向架的主要构成部件之一，其对角线长度约有2200mm，属于大尺寸零件。目前对于交叉杆的相关几何参数的检测，主要采用特制标准尺人工去贴靠零件和人眼观察的方式，大体上判断交叉杆合格与否。……