接觸線幾何參數(shù)雙目視覺測量系統(tǒng)研究.pdf

1、接觸線是電氣化鐵路接觸網(wǎng)的重要組成部分,機車運行時受電弓滑板與接觸線接觸摩擦,從接觸線獲取電能。受露天環(huán)境和滑動摩擦影響,接觸線高度、拉出值以及磨損狀況等幾何參數(shù)極易發(fā)生變化。為保證機車運行安全,必須經(jīng)常檢測接觸線參數(shù),以便及時維護,排除安全隱患。
　　 本文在對現(xiàn)有的接觸線幾何參數(shù)檢測方法進行分析的基礎上,對基于雙目視覺的接觸線幾何參數(shù)測量系統(tǒng)的測量性能和主要技術(shù)指標進行較深入研究。
　　 首先,導出了雙目視覺測量的有

2、效視場和分辨率與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)和攝像機光學參數(shù)的理論關(guān)系,應用MATLAB軟件對不同結(jié)構(gòu)參數(shù)和光學參數(shù)條件下的有效視場和分辨率進行仿真。結(jié)果表明:對于確定的CCD參數(shù),有效視場隨攝像機鏡頭焦距增大而減小;若焦距不變,有效視場和分辨率分別隨攝像機光軸傾斜角增大而減小和增大。
　　 其次,運用誤差傳遞理論導出了測量誤差與測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)(兩CCD光敏面中心距和兩攝像機光軸傾斜角)的誤差、攝像機鏡頭焦距的誤差和接觸線在兩個CCD上成像位

3、置誤差之間的理論關(guān)系;并應用Matlab軟件對測量誤差進行仿真分析。所得結(jié)果為在滿足測量精度要求的前提下,優(yōu)化測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和確定合理的允差范圍提供了理論依據(jù)。
　　 然后,對接觸線與承力索在兩個攝像機中的成像位置關(guān)系進行分析仿真計算,分析由雙目視覺圖像來區(qū)分兩者的可行性和具體方法。
　　 在理論分析的基礎上,構(gòu)建了測量實驗裝置,以驗證方案是否可行。采用VisualC++設計圖像采集、圖像預處理、目標識別和參數(shù)計算程