基于多线结构光视觉的钢轨波磨动态测量方法 被引量：14

1

作者 马子骥 董艳茹 +2 位作者 刘宏立 周冰航 李艳福 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期189-197,共9页

高精度的钢轨波磨动态检测技术对于保证铁路运输安全和轨道维护至关重要。针对测量中车体振动引起的现有波磨检测方法精度较低的问题,提出一种基于多线结构光视觉的钢轨波磨测量方法。首先,利用多个测量轮廓的轨颚点连线平行于轨道纵向... 高精度的钢轨波磨动态检测技术对于保证铁路运输安全和轨道维护至关重要。针对测量中车体振动引起的现有波磨检测方法精度较低的问题,提出一种基于多线结构光视觉的钢轨波磨测量方法。首先,利用多个测量轮廓的轨颚点连线平行于轨道纵向的特点来构建垂直于轨道纵向的辅助平面,将测量轮廓投影到该辅助面上进行失真校准;然后,通过分层的轮廓配准与参考轮廓逐步准确对齐;最后,利用轨腰圆弧圆心距波磨测点沿轨距方向的距离为固定值的特点来精确定位该测点,并将两者垂直方向上的距离作为该断面的波磨值。实验结果表明,方法能有效抑制车体振动对测量数据的影响,为多线结构光技术在钢轨波磨高精度动态检测中的应用提供了新的思路和技术参考。 展开更多

关键词 钢轨波磨 多线结构光视觉 车体振动 轮廓投影 分层配准

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S-100的体系结构和若干重要概念 被引量：12

2

作者 王昭 汪连贺 谢志茹 《海洋测绘》 2011年第2期76-79,共4页

S-100海道测量数据空间标准是国际海道测量组织(IHO)为适应海道测量信息标准化新要求而开发的海道测量空间数据标准。着重介绍了S-100作为S-57替代标准的新特质,对其具体内容与ISO 19100系列标准做了对照,介绍了两者的关系。S-100通过... S-100海道测量数据空间标准是国际海道测量组织(IHO)为适应海道测量信息标准化新要求而开发的海道测量空间数据标准。着重介绍了S-100作为S-57替代标准的新特质,对其具体内容与ISO 19100系列标准做了对照,介绍了两者的关系。S-100通过采用崭新的标准化理念,实现完全与国际主流地理空间标准接轨。 展开更多

关键词 S-100 ISO19100 地理信息 专用标准 UML模型 注册机制

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行车环境下钢轨轮廓自动配准方法 被引量：8

3

作者 王昊 王胜春 王卫东 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2273-2282,共10页

针对行车环境下列车晃动和环境噪声对钢轨磨耗测量的影响,提出了一种轨腰小圆弧自动提取方法,实现了钢轨轮廓的高精度配准。首先,提出了基于截断残差直方图的多项式拟合方法,寻找廓形最优拟合曲线,降低了噪声对轮廓拟合的影响;然后,针... 针对行车环境下列车晃动和环境噪声对钢轨磨耗测量的影响,提出了一种轨腰小圆弧自动提取方法,实现了钢轨轮廓的高精度配准。首先,提出了基于截断残差直方图的多项式拟合方法,寻找廓形最优拟合曲线,降低了噪声对轮廓拟合的影响;然后,针对拟合曲线的曲率分布特征,提出了基于动态窗口的最大曲率熵区间搜索算法实现轨腰小圆弧的自动分割;最后,基于两侧轨腰小圆弧拟合2个圆心作为匹配基准点,实现钢轨测量轮廓与标准设计轮廓的对齐配准。静态实验结果表明,该方法的系统测量误差均值和标准差都控制在0. 01 mm之内,具有较小的测量误差和良好的重复性。现场动态测量也验证了该方法在行车环境下的重复性精度,多次测量结果的重复性良好,钢轨磨耗动态测量偏差控制在0. 2 mm以内。 展开更多

关键词 钢轨磨耗 轮廓配准 曲率熵 结构光 行车环境

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基于线结构光的钢轨断面磨耗改进检测算法

4

作者 刘震锋 陈建政 李伟 《机车电传动》 2024年第3期138-145,共8页

经典的最近点迭代(IterativeClosest Point,ICP)配准算法常被应用于钢轨断面磨耗检测系统。当轨道检修车工作运行时,基于线结构光的钢轨断面磨耗检测系统采集的钢轨廓形数据通常会受到各种离群点噪声的干扰,导致计算得到的钢轨廓形几何... 经典的最近点迭代(IterativeClosest Point,ICP)配准算法常被应用于钢轨断面磨耗检测系统。当轨道检修车工作运行时,基于线结构光的钢轨断面磨耗检测系统采集的钢轨廓形数据通常会受到各种离群点噪声的干扰,导致计算得到的钢轨廓形几何形态变化较大。在实际应用中,轨道检修车钢轨断面磨耗动态检测精度要求侧磨为±0.5mm,垂磨为±1.0mm,故磨耗检测算法的设计不能因为廓形含离群点噪声而降低检测精度。因此,文章提出了一种改进的两阶段钢轨断面廓形磨耗检测算法。该算法在第一阶段首先利用钢轨廓形的特征点对进行快速初始配准,使得2个点云集具有较好的初始位姿,第二阶段采用改进的鲁棒ICP算法完成精确配准,最后计算得到钢轨断面磨耗几何参数。通过在实验室搭建钢轨断面磨耗检测系统试验平台,以试验模拟实测数据常见的轨腰段和轨底段离群点干扰,并以手工接触式磨耗仪的测量数据作为参考基准,对比经典ICP算法和文章所提出的改进算法,分析磨耗检测的精度误差和有效性,并在此基础上,对算法的检测速度进行对比分析,对改进算法的重复性测量精度进行验证,最后在地铁线路上开展轨道检修车实测验证。结果表明,文章所提的改进算法有效提高了在离群点干扰场景下钢轨断面磨耗检测的精度和速度,具有工程实用价值。 展开更多

关键词 钢轨断面 廓形配准 钢轨磨耗 特征点 鲁棒ICP算法

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ICP算法在叶型点云数据配准中的应用 被引量：5

5

作者 刘峻峰 何小妹 +1 位作者 黄翔 王一璋 《航空制造技术》 2019年第12期79-82,共4页

针对叶片截面型线测量点云数据与理论点云数据的配准问题,研究了将ICP算法应用于叶型点云数据配准的方法。首先概述了叶型测量数据与理论数据的匹配问题;然后阐述了基于ICP算法的叶型点云数据配准方法,并在MATLAB平台进行了配准实现;最... 针对叶片截面型线测量点云数据与理论点云数据的配准问题,研究了将ICP算法应用于叶型点云数据配准的方法。首先概述了叶型测量数据与理论数据的匹配问题;然后阐述了基于ICP算法的叶型点云数据配准方法,并在MATLAB平台进行了配准实现;最后给出了配准实例,并将配准结果与点云处理软件CloudCompare的匹配结果进行了对比,验证了该方法的准确性。 展开更多

关键词 叶片 截面型线 ICP算法 配准 刚体变换

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叶片剖面型线的配准与轮廓度评定方法研究

6

作者 毕超 李风雷 +3 位作者 卫伟 徐微雨 张超 李迪 《航空精密制造技术》 2023年第6期1-4,11,共5页

针对叶片的叶型轮廓度计算难题,本文将叶身剖面型线的配准过程分为粗配准和精配准。前者通过变换矩阵H1实现,为实测数据与理论数据之间的刚性变换;后者通过变换矩阵H2实现,以距离平方和作为目标函数,采用随机梯度下降法计算H2中的旋转... 针对叶片的叶型轮廓度计算难题,本文将叶身剖面型线的配准过程分为粗配准和精配准。前者通过变换矩阵H1实现,为实测数据与理论数据之间的刚性变换;后者通过变换矩阵H2实现,以距离平方和作为目标函数,采用随机梯度下降法计算H2中的旋转角和平移量。完成叶型配准后,应用实测数据点到最近邻的两个理论数据点所在直线的距离来计算叶型轮廓度误差,并进行符号判断。试验选取10组叶型数据点进行比对分析,各组叶型轮廓度误差的评定结果偏差均≤±7μm,从而验证了本文算法的有效性和精度水平。 展开更多

关键词 叶型 叶片检测 轮廓度 配准

原文传递

基于差分进化算法的钢轨轮廓迭代旋转配准方法

7

作者 沈伦旺 马子骥 +1 位作者 刘宏立 蒋志文 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期120-126,共7页

钢轨断面轮廓检测需要对采样轮廓进行配准处理,传统的配准方法往往采用拟合轨腰、轨颚、圆心等特征部位点,并结合仿射变换实现。然而,这些轮廓配准方法过于依赖某些特定特征点,一旦个别特征点出现干扰或异常时,则无法实现正常配准,导致... 钢轨断面轮廓检测需要对采样轮廓进行配准处理,传统的配准方法往往采用拟合轨腰、轨颚、圆心等特征部位点,并结合仿射变换实现。然而,这些轮廓配准方法过于依赖某些特定特征点,一旦个别特征点出现干扰或异常时,则无法实现正常配准,导致系统整体鲁棒性下降。提出一种基于差分进化算法的钢轨轮廓迭代旋转配准方法,可以提高配准的鲁棒性和整体精度。研究发现,在钢轨轨颚的内拐线段处利用Ramer多边形逼近算法可以定位到轨头内侧直线;以轨侧中点、轨颚间断点和轨腰间断点3处特定部位作为基准,再通过比对采样轮廓与标准轮廓在同一坐标的相对位置确定旋转方向;利用差分进化算法进行旋转迭代,从而实现钢轨轮廓的精确配准。实验结果表明:与其他现有方法相比,该方法在采样数据伴随有重度噪声,甚至数据缺失的情况下,依然能够满足较高的配准精度,极大地提高了检测系统的鲁棒性,具有较强的工程应用价值。 展开更多

关键词 钢轨轮廓 差分进化算法 迭代旋转 配准算法 特征提取

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基于线激光测量的地铁受电弓磨耗在线检测方法

8

作者 赖洋 王金栋 +3 位作者 郭浩然 王旭 付孟新 刘伟渭 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第23期143-153,共11页

受电弓磨耗关系着地铁的正常运行。为了对地铁受电弓磨耗进行有效检测,提出一种地铁受电弓磨耗线激光在线检测方法。该方法利用两台线激光传感器采集受电弓廓形数据,通过阈值设定、特征点搜寻、廓形配准对比得到受电弓实际磨耗。针对特... 受电弓磨耗关系着地铁的正常运行。为了对地铁受电弓磨耗进行有效检测,提出一种地铁受电弓磨耗线激光在线检测方法。该方法利用两台线激光传感器采集受电弓廓形数据,通过阈值设定、特征点搜寻、廓形配准对比得到受电弓实际磨耗。针对特征点搜寻,提出一种基于点云窗口移动计算的特征点搜寻算法,通过定义点云窗口来遍历受电弓廓形,计算每次移动后窗口内数据点方差,构造窗口最小方差索引点与廓形第一等分点直线,依据点线最大距离找出受电弓廓形特征点。采用主成分分析(PCA)算法的粗配准结合迭代最近点(ICP)算法的精确配准策略,实现受电弓廓形配准,依据配准结果得到受电弓磨耗。实验结果表明,特征点搜寻算法可准确找出所需特征点,廓形配准策略能有效保留廓形数据磨耗情况,使检测系统达到±0.5 mm的磨耗检测精度要求,实现地铁受电弓磨耗在线测量。 展开更多

关键词 测量 受电弓磨耗检测 线激光传感器 特征点 点云窗口 廓形配准

原文传递

基于近距检测的刚性悬挂接触线磨耗连续测量装置研制 被引量：2

9

作者 盛良 《中国铁路》 2022年第6期106-112,共7页

通过分析现有刚性悬挂接触线磨耗测量装置的特点与不足,基于刚性悬挂汇流排的结构特点,研制出近距磨耗的连续检测装置。运用轮轨原理及连锁结构,研制了适用于“Π”型汇流排的移动载体。以激光三角测量原理和轮廓配准方法,实现了磨耗宽... 通过分析现有刚性悬挂接触线磨耗测量装置的特点与不足,基于刚性悬挂汇流排的结构特点,研制出近距磨耗的连续检测装置。运用轮轨原理及连锁结构,研制了适用于“Π”型汇流排的移动载体。以激光三角测量原理和轮廓配准方法,实现了磨耗宽度和偏磨量同步检测。运用线阵相机二维图像拼接技术,提出以表观成像方式实现波磨位置检测功能。最后,通过对实验室测试和现场运用,验证了装置的适用性和检测精度,为刚性悬挂接触网检测及维修提供了支持。 展开更多

关键词 架空刚性悬挂接触网 接触线 偏磨量 波磨 激光三角测量 曲率熵双窗函数 轮廓配准

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钢轨磨耗动态测量中轨廓自动配准方法研究 被引量：3

10

作者 史红梅 张志鹏 李富强 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期84-90,共7页

高效准确的测量钢轨磨耗,对于确保铁路运营安全至关重要。提出一种基于结构光视觉的钢轨磨耗测量中轨廓自动配准方法。首先,基于RDP数据分割算法提取的特征点,对获取的钢轨轨腰和轨底廓形中不同半径的圆弧进行自动分割;然后,对分割圆弧... 高效准确的测量钢轨磨耗,对于确保铁路运营安全至关重要。提出一种基于结构光视觉的钢轨磨耗测量中轨廓自动配准方法。首先,基于RDP数据分割算法提取的特征点,对获取的钢轨轨腰和轨底廓形中不同半径的圆弧进行自动分割;然后,对分割圆弧轮廓进行基于半径约束的非线性拟合,针对圆心拟合误差,采用二次拟合减小噪声点对拟合精度的影响,将圆弧圆心坐标作为基准点,实现了钢轨测量轮廓和标准轮廓的初步配准;最后,采用基于KD树的改进ICP算法实现钢轨轮廓的高精度配准。实验结果表明,该方法配准精度高,重复性好,钢轨磨耗动态测量精度0.2 mm,满足铁路部门的标准要求。 展开更多

关键词 钢轨磨耗 轮廓配准 结构光 ICP算法

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基于有向轮廓偏差数据分布特征的自由曲线轮廓评定方法

11

作者 张帅印 王中宇 《国外电子测量技术》 北大核心 2022年第7期1-8,共8页

介绍了一种基于有向轮廓偏差分布特征的自由曲线轮廓评价方法,可以在一定程度上表示曲线轮廓的偏差趋势和质量。该方法采用了有向轮廓偏差的概念,其量化了理想曲线与实际曲线之间的差值,包括偏差的大小和方向。为了消除系统误差,有向轮... 介绍了一种基于有向轮廓偏差分布特征的自由曲线轮廓评价方法,可以在一定程度上表示曲线轮廓的偏差趋势和质量。该方法采用了有向轮廓偏差的概念,其量化了理想曲线与实际曲线之间的差值,包括偏差的大小和方向。为了消除系统误差,有向轮廓偏差的计算包含了曲线配准和曲线拟合两个步骤。为了描述自由曲线的轮廓特征,分析了有向轮廓偏差的集中程度和分散程度。最后通过仿真实验和实际测量实验,验证了该方法的有效性和适用性。从实验结果来看,该方法可以用来描述自由曲线的轮廓特征,并且满足质量评价的需要。 展开更多

关键词 自由曲线 轮廓偏差 分布特征 配准 曲线拟合

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基于随机搜索算法的异源激光图像匹配方法 被引量：1

12

作者 王荣荣 王团部 +1 位作者 吕林涛 李洵 《激光杂志》 北大核心 2019年第6期64-68,共5页

传统激光图像匹配方法在匹配亮度和对比度差异较高的异源图像时,存在匹配效果差的弊端,为此提出基于随机搜索算法的异源激光图像匹配方法,采用基于相位一致性的特征点和边缘检测算法,采集异源图像特征点和边缘图像,利用基于随机轮廓检... 传统激光图像匹配方法在匹配亮度和对比度差异较高的异源图像时,存在匹配效果差的弊端,为此提出基于随机搜索算法的异源激光图像匹配方法,采用基于相位一致性的特征点和边缘检测算法,采集异源图像特征点和边缘图像,利用基于随机轮廓检索的图像配准算法,通过轮廓直线化算法采集边缘图像特征点后,通过随机搜索算法对提取的特征点实施鲁棒的匹配,完成异源激光图像配准。实验结果说明,所提方法对不同异源激光图像的匹配效果较佳,匹配速度增长率最大值是45%,正确率和效率均值都高于95%,该方法是一种高效率、高精度的异源激光图像匹配方法。 展开更多

关键词 随机搜索算法 异源激光图像 匹配 边缘图像 轮廓特征 配准

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大型复杂曲面三维形貌测量及应用研究进展 被引量：32

13

作者 马国庆 刘丽 +1 位作者 于正林 曹国华 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期214-228,共15页

大型复杂曲面因为空间尺度大、结构复杂,因此对其进行测量和检测相对较困难,三维形貌测量技术分辨率高、数据获取速度快,为大型复杂曲面的偏差控制和逆向工程提供了技术保障。分析和综述了大型复杂曲面三维形貌测量及应用研究的进展,论... 大型复杂曲面因为空间尺度大、结构复杂,因此对其进行测量和检测相对较困难,三维形貌测量技术分辨率高、数据获取速度快,为大型复杂曲面的偏差控制和逆向工程提供了技术保障。分析和综述了大型复杂曲面三维形貌测量及应用研究的进展,论述了目前实现大型复杂曲面三维形貌测量的手段,归纳和总结了目前以及未来几年可用大型复杂曲面三维形貌测量的设备和仪器的特点与应用场合,并对比分析了每种测量设备的优缺点,为正确和广泛应用三维形貌测量设备提供参考,重点介绍了三维点云获取方法及点云处理方法,对点云预处理方法、点云拼接方法所涉及的技术进行归纳总结。最后,对三维形貌测量技术的应用场合进行剖析,认为大型复杂曲面三维形貌测量将向着非接触、自动化方向发展,在发展过程中基于全局坐标的点云拼接、非贴点测量将成为研究的主要方向。 展开更多

关键词 大型复杂曲面 三维形貌 点云拼接 点云匹配

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基于平面圆靶标的三维数据拼接 被引量：10

14

作者 魏新国 刘涛 刘震 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期130-136,共7页

针对大尺寸物体形貌视觉测量中三维数据拼接问题提出了一种基于平面圆靶标的三维数据拼接方法。该方法将平面圆靶标放置在被测物前,三维测头分别在相邻两个测量位置拍摄平面圆靶标,然后以平面圆靶标为中介,利用圆特征边缘点集对应,实现... 针对大尺寸物体形貌视觉测量中三维数据拼接问题提出了一种基于平面圆靶标的三维数据拼接方法。该方法将平面圆靶标放置在被测物前,三维测头分别在相邻两个测量位置拍摄平面圆靶标,然后以平面圆靶标为中介,利用圆特征边缘点集对应,实现前后两个测量位置的三维数据拼接。经实物实验验证,在x、y、z轴方向的拼接精度分别为0.067、0.035、0.134mm,与相同实验条件下方格靶标法的精度相当。在被测物存在部分遮挡的情况下,方格靶标法因为角点误匹配而导致三维数据拼接失败,而本文方法可实现数据拼接在x、y、z轴方向的拼接精度分别为0.062、0.037、0.168mm。 展开更多

关键词 机器视觉 三维形貌测量 三维数据拼接 圆靶标 遮挡

原文传递

基于和差波束的三维ISAR成像技术 被引量：7

15

作者 李军 全英汇 +2 位作者 邢孟道 黎海林 李亚超 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期281-286,共6页

针对大带宽、高分辨的雷达信号,同一距离单元多个散射点复数叠加,导致传统基于一维距离像比幅测角的三维成像方法效果较差。提出了一种基于逆合成孔径雷达(ISAR)成像的三维成像方法,根据同一距离单元内多个散射点多普勒的不同,利用ISAR... 针对大带宽、高分辨的雷达信号,同一距离单元多个散射点复数叠加,导致传统基于一维距离像比幅测角的三维成像方法效果较差。提出了一种基于逆合成孔径雷达(ISAR)成像的三维成像方法,根据同一距离单元内多个散射点多普勒的不同,利用ISAR成像方法对多个散射点进行分离,在图像配准的前提下对和差信号ISAR像素点进行比幅法测角,最后,剔除角闪烁点及误差较大的散射点,对图像进行重构及合成得到三维ISAR像,同时完成目标定标。实测点目标及飞机目标的处理结果表明了本文方法较传统方法成像质量有较大改善,验证了方法的有效性及可行性。 展开更多

关键词 一维距离像 逆合成孔径雷达 三维成像 图像配准

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白车身曲面轮廓度误差评价方案研究

16

作者 陆雨薇 刘宇鹏 +1 位作者 郑伟 王柏杰 《内燃机与配件》 2024年第13期14-17,共4页

针对三坐标测量机测量点云数据过程中存在点云坐标系不对应问题,本研究提出改进ICP点云配准方法,对理论与实测点云进行配准。结合极限逼近的思想,将点云轮廓度转化为局部点云平面度的误差评价过程,利用最小区域法评价点云轮廓度误差。... 针对三坐标测量机测量点云数据过程中存在点云坐标系不对应问题,本研究提出改进ICP点云配准方法,对理论与实测点云进行配准。结合极限逼近的思想,将点云轮廓度转化为局部点云平面度的误差评价过程,利用最小区域法评价点云轮廓度误差。经对仿真实验分析结构验证,改进的点云配准方法可收敛于更优的目标函数,配准效果分别提升23%、20%。评价方案所得到的轮廓度误差减少了30%,有效提高轮廓度评价精度,提高工件的合格率。 展开更多

关键词 白车身型面 点云配准 轮廓度误差评价 算法设计

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三维点云拼接的型钢轮廓测量实验平台设计

17

作者 邓能辉 石杰 +2 位作者 吴昆鹏 李小占 杨朝霖 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第2期33-38,共6页

针对传统型钢轮廓尺寸的连续人工监测困难、测量精度低和效率低等问题,设计了基于三维点云拼接的轮廓尺寸测量实验平台。采用6组激光光源和电荷耦合元件(CCD)相机搭建了用于三维点云数据采集的硬件平台,并提出了基于最近点迭代(ICP)的... 针对传统型钢轮廓尺寸的连续人工监测困难、测量精度低和效率低等问题,设计了基于三维点云拼接的轮廓尺寸测量实验平台。采用6组激光光源和电荷耦合元件(CCD)相机搭建了用于三维点云数据采集的硬件平台,并提出了基于最近点迭代(ICP)的多帧三维点云拼接算法以及轮廓尺寸测量方法,从而模拟型钢生产中移动工况下的轮廓尺寸测量。结果表明,该实验平台能够实时监测型钢轮廓尺寸,并且测量精度可达到0.01 mm。该实验平台能够针对型钢生产现场轮廓尺寸测量过程的难点问题进行相关理论的实验论证,完善了测量技术和方法。 展开更多

关键词 型钢 三维轮廓 最近点迭代 点云拼接 尺寸测量

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钢轨断面全轮廓磨耗的激光视觉动态测量 被引量：6

18

作者 李文涛 王培俊 +2 位作者 王猛 陈鹏 李柏林 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期1328-1336,共9页

钢轨磨耗直接影响铁路运行安全,为了替代目前手工测量方式,提高测量精度和效率,研究并设计了线激光钢轨断面全轮廓视觉测量系统来实现钢轨磨耗动态测量.首先通过计算激光视觉测量模型完成激光测量单元的结构设计,然后采用平面标定法对... 钢轨磨耗直接影响铁路运行安全,为了替代目前手工测量方式,提高测量精度和效率,研究并设计了线激光钢轨断面全轮廓视觉测量系统来实现钢轨磨耗动态测量.首先通过计算激光视觉测量模型完成激光测量单元的结构设计,然后采用平面标定法对测量头进行精确标定,获取激光平面与传感器成像平面之间的映射关系,将拍摄的钢轨轮廓光条图像还原为实际钢轨断面轮廓;利用钢轨同一截面两侧轮廓中轨头踏面轮廓相同的特征获取钢轨断面全轮廓数据,采用ICP精确配准将钢轨两侧测量轮廓合并,其中轨头踏面轮廓采用欧式聚类和距离分割方法提取;最后以双侧未磨损轨腰轮廓及其特征点为基准,将测量钢轨全轮廓与标准钢轨轮廓进行配准对比,获取钢轨磨耗值;将线激光钢轨磨耗测量单元装载于自行研制的轨道测量小车上进行现场测量试验.研究结果表明:该测量系统标定精度可达4.922×10^−3 mm,测量速度可达21.6 km/h,与钢轨磨耗尺测量值对比垂直磨耗、侧边磨耗平均偏差约为0.023 mm和0.093 mm,对同一对象多次重复测量最大偏差小于0.05 mm,该测量精度满足公务要求,提高了测量效率,便于铁路测量数字化管理. 展开更多

关键词 钢轨磨耗 钢轨全轮廓 视觉测量系统 激光测量单元 标定 ICP配准

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基于ROI-RSICP算法的车轮廓形动态检测 被引量：6

19

作者 易倩 钟浩宇 +2 位作者 刘龙 刘文龙 易兵 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期147-158,共12页

在车轮廓形动态检测过程中,线激光传感器只能安装在轨道旁作业,线激光测量平面与车轮表面交线无法通过车轮轮心,导致采集到的大量车轮廓形数据存在仿射畸变,难以用传统迭代最近邻(ICP)算法进行准确匹配,测量精确性与鲁棒性难以保证。提... 在车轮廓形动态检测过程中,线激光传感器只能安装在轨道旁作业,线激光测量平面与车轮表面交线无法通过车轮轮心,导致采集到的大量车轮廓形数据存在仿射畸变,难以用传统迭代最近邻(ICP)算法进行准确匹配,测量精确性与鲁棒性难以保证。提出了一种基于感兴趣域的加权尺度迭代最近邻(ROI-RSICP)算法,对存在仿射畸变的磨耗车轮廓形实现了精确测量。首先,根据车轮廓形磨耗特征和大量磨耗车轮数据,采用PointNet深度学习网络,将采集的车轮廓形点集分成磨耗感兴趣区域(ROI)和非磨耗区域;然后,通过对磨耗ROI和非磨耗区域赋予不同权重值,提出了ROI-RSICP方法,并实现了仿射畸变磨耗车轮廓形与标准廓形的精确配准;最后,通过Hausdorff距离算法实现了车轮磨耗可视化处理。实验对比了ICP算法、Scaling ICP算法、ROI-RSICP算法以及第四种检查器的测量结果,验证了所提算法对仿射畸变磨耗车轮廓形动态检测的可行性。 展开更多

关键词 测量 线激光 车轮廓形 点云配准 PointNet

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基于线激光扫描的叶片三维型面重构方法 被引量：2

20

作者 董洁 王宗平 +3 位作者 欧登荧 陈龙庆 谢罗峰 殷国富 《四川大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期104-111,共8页

叶片作为航空发动机的核心部件,对整机的安全性和可靠性起着关键性作用.一直以来叶片型面的尺寸、形状精度在加工和检测过程中均有着严格要求.为此,本文提出一种基于线激光扫描的叶片三维型面重构方法.首先,基于研制的叶片四轴检测装置... 叶片作为航空发动机的核心部件,对整机的安全性和可靠性起着关键性作用.一直以来叶片型面的尺寸、形状精度在加工和检测过程中均有着严格要求.为此,本文提出一种基于线激光扫描的叶片三维型面重构方法.首先,基于研制的叶片四轴检测装置,结合线性编码器与线激光传感器实现了叶片型面的快速扫描与数据采集.然后,提出基于叶片基准面几何特征的多视场扫描数据拼接方法,完成了叶片型面的高精度重构.最后,以典型叶片为实验对象进行型面重构实验,并将重构数据与三坐标测量结果进行对比.结果表明叶片截面轮廓的平均偏差在0.040 mm以内,标准差小于0.028 mm.验证了提出的叶片型面重构方法的精确性与可行性. 展开更多

关键词 线激光 叶片型面 三维重构 多视场数据拼接

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