王 琰

(1.中国铁道科学研究院 基础设施检测研究所，北京 100081；2.中国铁路总公司 铁路基础设施检测中心，北京 100081)

随着列车速度的提高、行车密度和运量的加大，对列车的安全性、舒适性提出了更高的要求，科学有效地检测轨道质量状态是铁路安全运输的重要保证[1-5]。

GJ-6型轨道检测系统[6-9]是当前动态检测轨道科学的有效手段，其基于结构光视觉与图像处理技术，采用激光摄像非接触测量方法实时检测轨距、高低等重要轨道几何参数。然而系统中的激光器开启后即进入点亮状态，长时间对外发射近红外线形激光，严重缩短了其工作寿命，也造成了能源的流失和浪费，同时还存在外射激光的安全隐患[10-11]，降低了轨道检测系统的可靠性[12-13]和安全性。

先进微处理器(Advanced RISC Machines，ARM)是目前主流的嵌入式处理器体系架构，具有性能高、成本低和能耗省等特点，目前ARM 技术已经广泛应用在仪器仪表、航空航天、军事设备、制造工业、过程控制等行业。

本文基于ARM架构设计激光摄像同步触发系统做等频脉宽变换及同步协调控制，设计光耦隔离电路、反相整形电路、增益放大电路等硬件电路进行电信号有效识别，实现激光频闪最亮发光状态与高速相机等距离空间同步，从而采集钢轨图像。

1 设计方案

GJ-6型轨道检测系统激光摄像组件基于近红外激光器和高速相机，采用激光三角法实现对钢轨的横向和垂向几何位移及其廓形的非接触测量[14-17]。激光三角法测量钢轨几何形位的基本结构如图1所示。……