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基于激光雷达与机载光电成像融合的高速轨道形变检测系统设计
1
作者
晏
雯
秀
谢国坤
肖焕丽
《计算机测量与控制》
2024年第8期27-33,39,共8页
高速轨道形变是指高速铁路轨道在运营过程中由于列车荷载、温度变化、地基沉降等因素而发生的变形现象,极大影响了高速铁路车辆的行驶安全性,为此,设计了基于激光雷达与机载光电成像融合的高速轨道形变检测系统;通过激光发射器、激光信...
高速轨道形变是指高速铁路轨道在运营过程中由于列车荷载、温度变化、地基沉降等因素而发生的变形现象,极大影响了高速铁路车辆的行驶安全性,为此,设计了基于激光雷达与机载光电成像融合的高速轨道形变检测系统;通过激光发射器、激光信号接收器的结构设计与组装,实现激光雷达成像模块的设计,从无人机、光电摄像机、云台等方面,完成对机载光电成像模块的设计,实现图像数据的融合处理;在硬件优化系统的支持下,生成高速轨道的激光雷达与机载光电图像,经过去噪、畸变校正、去雾等操作,完成对初始图像的预处理;采用加权融合的方式,得到激光雷达与机载光电融合图像,并提取融合图像的边缘特征,计算高速轨道位置坐标,通过坐标计算结果与轨道初始结构数据的比对,输出高速轨道形变的检测结果;实验结果表明:所设计系统的平均状态误检率为2.3%,形变量检测误差平均值为0.15 mm,具有良好的检测能力。
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关键词
激光雷达
机载光电成像
高速轨道形变
形变检测系统
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职称材料
基于光纤Mach-Zehnder干涉仪多普勒激光雷达鉴频器的校准及风速探测（英文）
被引量：
1
2
作者
汪丽
陈凯
+5 位作者
陈旭
高飞
王骏
闫庆
晏
雯
秀
华灯鑫
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期15-19,共5页
分析了光纤Mach-Zehnder干涉仪作为鉴频器的多普勒激光雷达风速探测灵敏度及动态范围与光程差的关系.当光纤Mach-Zehnder干涉仪光程差从0.1 m变化到1.5 m时,对应风速探测范围从±199.5m/s变化到±13.3m/s.光程差为0.45m时,风速...
分析了光纤Mach-Zehnder干涉仪作为鉴频器的多普勒激光雷达风速探测灵敏度及动态范围与光程差的关系.当光纤Mach-Zehnder干涉仪光程差从0.1 m变化到1.5 m时,对应风速探测范围从±199.5m/s变化到±13.3m/s.光程差为0.45m时,风速变化1m/s对应的最高灵敏度为2.15%.光程差误差将导致风速反演误差.当光程差为0.145 9m和1.088 9m时,1nm的光程差误差将导致反演风速误差分别为1.028m/s和0.138m/s.应用激光波长调谐的方法得到光纤Mach-Zehnder干涉仪的透过率曲线,由自由光谱范围精确确定了光程差的值.应用此干涉仪作为鉴频器的激光雷达完成了实际风速探测,反演风速与相干探测风速具有较好的一致性,证明了校准探测的正确性.
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关键词
多普勒激光雷达
光纤Mach-Zehnder干涉仪
光程差
校准
激光波长调谐
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职称材料
题名
基于激光雷达与机载光电成像融合的高速轨道形变检测系统设计
1
作者
晏
雯
秀
谢国坤
肖焕丽
机构
西安交通工程学院机械与电气工程学院
出处
《计算机测量与控制》
2024年第8期27-33,39,共8页
基金
2022年度校级中青年基金项目(2022KY-25)。
文摘
高速轨道形变是指高速铁路轨道在运营过程中由于列车荷载、温度变化、地基沉降等因素而发生的变形现象,极大影响了高速铁路车辆的行驶安全性,为此,设计了基于激光雷达与机载光电成像融合的高速轨道形变检测系统;通过激光发射器、激光信号接收器的结构设计与组装,实现激光雷达成像模块的设计,从无人机、光电摄像机、云台等方面,完成对机载光电成像模块的设计,实现图像数据的融合处理;在硬件优化系统的支持下,生成高速轨道的激光雷达与机载光电图像,经过去噪、畸变校正、去雾等操作,完成对初始图像的预处理;采用加权融合的方式,得到激光雷达与机载光电融合图像,并提取融合图像的边缘特征,计算高速轨道位置坐标,通过坐标计算结果与轨道初始结构数据的比对,输出高速轨道形变的检测结果;实验结果表明:所设计系统的平均状态误检率为2.3%,形变量检测误差平均值为0.15 mm,具有良好的检测能力。
关键词
激光雷达
机载光电成像
高速轨道形变
形变检测系统
Keywords
LiDAR
airborne optoelectronic imaging
high speed track deformation
deformation detection system
分类号
U213.2 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
基于光纤Mach-Zehnder干涉仪多普勒激光雷达鉴频器的校准及风速探测（英文）
被引量：
1
2
作者
汪丽
陈凯
陈旭
高飞
王骏
闫庆
晏
雯
秀
华灯鑫
机构
西安理工大学机械与精密仪器工程学院
出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期15-19,共5页
基金
The National Natural Science Foundation of China(Nos.61775179,41627807)
文摘
分析了光纤Mach-Zehnder干涉仪作为鉴频器的多普勒激光雷达风速探测灵敏度及动态范围与光程差的关系.当光纤Mach-Zehnder干涉仪光程差从0.1 m变化到1.5 m时,对应风速探测范围从±199.5m/s变化到±13.3m/s.光程差为0.45m时,风速变化1m/s对应的最高灵敏度为2.15%.光程差误差将导致风速反演误差.当光程差为0.145 9m和1.088 9m时,1nm的光程差误差将导致反演风速误差分别为1.028m/s和0.138m/s.应用激光波长调谐的方法得到光纤Mach-Zehnder干涉仪的透过率曲线,由自由光谱范围精确确定了光程差的值.应用此干涉仪作为鉴频器的激光雷达完成了实际风速探测,反演风速与相干探测风速具有较好的一致性,证明了校准探测的正确性.
关键词
多普勒激光雷达
光纤Mach-Zehnder干涉仪
光程差
校准
激光波长调谐
Keywords
Doppler lidar
Fiber Mach-Zehnder interferometer
Optical path difference
Calibration
laser wavelength tuning
分类号
O439 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于激光雷达与机载光电成像融合的高速轨道形变检测系统设计
晏
雯
秀
谢国坤
肖焕丽
《计算机测量与控制》
2024
0
下载PDF
职称材料
2
基于光纤Mach-Zehnder干涉仪多普勒激光雷达鉴频器的校准及风速探测（英文）
汪丽
陈凯
陈旭
高飞
王骏
闫庆
晏
雯
秀
华灯鑫
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
1
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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