王永胜，宋铁民

(中国铁路北京局集团有限公司 石家庄车辆段，河北 石家庄 050222)

目前，车辆段检测货车枕簧高度以接触式检测为主，如图1所示。接触式检测机测量枕簧高度存在检测质量稳定性差、准确性难以控制、检修作业效率低的缺点，造成枕簧高度选配尺寸不够精确。

图1 接触式枕簧检测机

为了解决上述问题，本文设计了一种基于线结构光的枕簧三维图像测量系统，对检测输送线上的枕簧进行动态测量，通过对采集数据进行空间变换与图像处理，得到枕簧三维轮廓信息，完成枕簧自由高度值的测量。经生产验证，该系统检测效率与检测精度高，适用于多种类型的枕簧自由高度测量。

1 系统总体设计

线结构光图像测量技术是一种非接触式光学三维空间测量方法，测量原理如图2所示，使用激光源投射条状光束到被测物体表面，相机面阵感光元件从其他方向接收到物体表面的散射光，依据系统光路的几何参数和感光原件的像点偏移量的标定结果，运用结构光三角测量法[1]可以得到被测物体表面轮廓信息。

图2 线结构光图像测量原理示意图

本文开发的采集装置使用激光源与面阵相机组合固定在高精度伺服电缸平台上，如图3所示，根据相机成像参数和结构光源投射光线分布特点，设置激光源与面阵相机组合的相对位置关系，实现相机对被测枕簧表面轮廓数据的最优采集。基于Visual Studio开发平台、OpenCV视觉类库和PCL点云库完成测量系统软件设计。……