洪 磊 王保升 杨小兰

(1. 南京工程学院汽车与轨道交通学院, 211167, 南京; 2. 南京工程学院智能制造装备研究院, 211167，南京; 3. 南京工程学院机械工程学院, 211167, 南京//第一作者，讲师)

轮对是轨道车辆重要的走行部件，轮对部件结构参数的准确测量对转向架设计制造和特性性能分析都有着重要意义。在轨道车辆实际运行过程中，由于可能存在轨道不平顺、轮轨外形及其材质匹配不恰当和牵引力太大等多种原因，致使轮对各部分的磨损加快，影响了轨道车辆的正常运行。因此及时准确地掌握轮对结构参数是相当重要的。目前，我国对轮对结构参数测量的主要手段是机械式测量。这种测量方法效率较低且测量较不精确。在非接触式测量方法中，基于CCD(图像控制器)摄像头的立体视觉方法已经取得一定的进展，同时这类测量方法[1-5]具有非接触、检测速度快等优点，但由于轮对表面光滑度高、反光强烈，存在轮对边缘与背景融为一体的现象，使特征点提取及立体匹配较难实现，造成了测量误差。为解决该问题，结构光传感器与CCD摄像机相结合的激光视觉技术成为新兴的测量方法[6-9]。结构光相较于背景灰度的明显差异使边缘点检测精度得以提高，但对于轮径等参数，需进行多幅图像采集和处理，再通过特征点拟合的方法才能实现，检测运算的数据量很大，降低了测量速度。

针对上述情况，本文设计了一种基于结构光视觉的轮对半径测量方法，该方法只需平移两次激光器，采集三副图像，在图像处理方面首先通过中值滤波减小噪声，然后运用ROI(感兴趣区域)提取减小运算规模，再通过骨架细化和Hough变换法提取特征点并计算出最终参数结果。……