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基于线结构光的钢轨断面磨耗改进检测算法
1
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。
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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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职称材料
基于SOPC的钢轨断面高速测量系统
2
作者
余祖俊
卫研研
+1 位作者
李真花
朱力强
《北京交通大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第3期1-5,共5页
随着我国高速铁路的快速发展,对钢轨断面高速检测技术的需求变得越来越迫切.本文以三角形摄影测量原理和片上可编程(SOPC)技术为基础,利用亚像素图像处理算法、NIOS II处理器和以太网接口等IP软核技术,实时采集和并行处理钢轨图像,实现...
随着我国高速铁路的快速发展,对钢轨断面高速检测技术的需求变得越来越迫切.本文以三角形摄影测量原理和片上可编程(SOPC)技术为基础,利用亚像素图像处理算法、NIOS II处理器和以太网接口等IP软核技术,实时采集和并行处理钢轨图像,实现了多路钢轨断面的高速高精度在线测量.文中论述了基于SOPC与PC协同的高速高精度图像处理系统设计,并给出了系统原型机的试验验证.
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关键词
高速铁路
钢轨断面
测量
非接触式测量
SOPC
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职称材料
钢轨断面检测技术在包兰线钢轨打磨作业中的应用
被引量:
2
3
作者
李晓
《铁道建筑》
北大核心
2016年第4期127-128,148,共3页
钢轨断面的磨损会直接影响列车运行的安全性和舒适性,进而影响钢轨的使用寿命。为了对钢轨断面进行智能化高精度测量,本文结合国内外的钢轨断面检测技术,研制了基于激光三角测距原理的钢轨断面检测系统,在包兰线的测试结果验证了该系统...
钢轨断面的磨损会直接影响列车运行的安全性和舒适性,进而影响钢轨的使用寿命。为了对钢轨断面进行智能化高精度测量,本文结合国内外的钢轨断面检测技术,研制了基于激光三角测距原理的钢轨断面检测系统,在包兰线的测试结果验证了该系统的实用性。钢轨断面检测系统为钢轨断面修复提供了精确、高效的测量设备。
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关键词
钢轨断面
激光三角测距
钢轨
打磨
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职称材料
钢轨断面轮廓测量仪量值溯源技术研究
4
作者
郭一诗
路计哲
《铁道技术监督》
2023年第5期27-32,共6页
介绍钢轨轮廓测量技术现状。根据铁路线路维修中对钢轨断面轮廓的测量需求,分析钢轨断面轮廓测量仪的主要功能和计量性能需求。针对轮廓测量技术原理,提出满足现场测量结果准确度的量值溯源方案和测量注意事项,为相关人员深入了解钢轨...
介绍钢轨轮廓测量技术现状。根据铁路线路维修中对钢轨断面轮廓的测量需求,分析钢轨断面轮廓测量仪的主要功能和计量性能需求。针对轮廓测量技术原理,提出满足现场测量结果准确度的量值溯源方案和测量注意事项,为相关人员深入了解钢轨断面轮廓测量仪原理,掌握校准方法,保障测量结果的准确可靠提供帮助。
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关键词
钢轨断面
轮廓测量仪
量值溯源
定位基准
坐标系
测量位置
校准
测量不确定度
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职称材料
钢轨轮廓全断面及轨道几何参数检测系统
被引量:
12
5
作者
王琰
《中国铁路》
2017年第10期82-85,共4页
阐述钢轨轮廓全断面及轨道几何参数检测系统整体设计,以及钢轨轮廓全断面的检测方法。钢轨轮廓全断面检测基于激光摄像非接触测量技术,主要由激光摄像组件、数据处理组件、里程定位组件等组成。通过检测数据分析与现场验证,钢轨轮廓全...
阐述钢轨轮廓全断面及轨道几何参数检测系统整体设计,以及钢轨轮廓全断面的检测方法。钢轨轮廓全断面检测基于激光摄像非接触测量技术,主要由激光摄像组件、数据处理组件、里程定位组件等组成。通过检测数据分析与现场验证,钢轨轮廓全断面和轨道几何参数检测系统运用稳定可靠,准确度高,重复性好,满足现代铁路轨道基础设施检测的需要。
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关键词
钢轨
轮廓全
断面
轨道几何参数
检测系统
轨道检测
激光摄像
数据处理
里程定位
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职称材料
不同制造方法对称断面异型钢轨性能对比及适用标准分析
被引量:
2
6
作者
詹新伟
王树青
杜吉康
《铁道技术监督》
2020年第12期14-17,共4页
目前对称断面异型钢轨有3种制造方法:轨端全断面加热模锻、轨腰火焰加热压制和轨腰感应加热压制。针对这3种制造方法对对称断面异型钢轨的影响,比较3种制造方法采用的设备、加热区域和热影响区域的差别。通过对比3种方法制造的异型钢轨...
目前对称断面异型钢轨有3种制造方法:轨端全断面加热模锻、轨腰火焰加热压制和轨腰感应加热压制。针对这3种制造方法对对称断面异型钢轨的影响,比较3种制造方法采用的设备、加热区域和热影响区域的差别。通过对比3种方法制造的异型钢轨轨头性能,得出轨端全断面加热模锻异型钢轨轨顶面存在软化区,实际使用中有出现低塌的质量风险,轨腰感应加热压制异型钢轨轨头与钢轨母材硬度一致,不存在软化区。指出TB/T 2344.3—2018《钢轨第3部分:异型钢轨》适用于轨端全断面加热模锻异型钢轨,而轨腰火焰加热压制,尤其是感应加热压制异型钢轨参照执行该标准存在一定的局限性。
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关键词
对称
断面
异型
钢轨
制造方法
轨腰感应加热压制
拉伸性能
硬度
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职称材料
城市轨道交通钢轨表面在线整修技术的应用分析
被引量:
4
7
作者
周宇
许玉德
曹亮
《城市轨道交通研究》
北大核心
2010年第11期30-34,共5页
在调研城市轨道交通典型钢轨表面伤损的基础上,对比了在线钢轨整修技术的类型、优缺点和适应范围,并通过现场观测,分析了在线钢轨铣磨的效果。结果表明:在线铣磨可以很好地消除钢轨顶面、轨距角处的表面伤损,并恢复较高精度的标准轨头轮...
在调研城市轨道交通典型钢轨表面伤损的基础上,对比了在线钢轨整修技术的类型、优缺点和适应范围,并通过现场观测,分析了在线钢轨铣磨的效果。结果表明:在线铣磨可以很好地消除钢轨顶面、轨距角处的表面伤损,并恢复较高精度的标准轨头轮廓,公差为-0.1~+0.2 mm;在线铣磨提高了钢轨表面的整体纵向平顺度,各波长范围内不平顺幅值均方根降低50%以上,峰值超限数量降低40%~80%;焊接接头不平顺的恢复受铣磨量和不平顺原始幅值的影响。
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关键词
城市轨道交通
钢轨
整修
钢轨
伤损
钢轨断面
铣磨
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职称材料
题名
基于线结构光的钢轨断面磨耗改进检测算法
1
作者
刘震锋
陈建政
李伟
机构
西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室
出处
《机车电传动》
2024年第3期138-145,共8页
基金
四川省自然科学基金项目(24NSFSC0307)。
文摘
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。
关键词
钢轨断面
廓形配准
钢轨
磨耗
特征点
鲁棒ICP算法
Keywords
rail profile
profile registration
rail wear
feature points
robust ICP algorithm
分类号
U213.42 [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SOPC的钢轨断面高速测量系统
2
作者
余祖俊
卫研研
李真花
朱力强
机构
北京交通大学机械与电子控制工程学院
出处
《北京交通大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第3期1-5,共5页
基金
教育部新世纪优秀人才支持计划项目资助(NCET-08-0715)
北京交通大学人才基金项目资助(2007RC007)
文摘
随着我国高速铁路的快速发展,对钢轨断面高速检测技术的需求变得越来越迫切.本文以三角形摄影测量原理和片上可编程(SOPC)技术为基础,利用亚像素图像处理算法、NIOS II处理器和以太网接口等IP软核技术,实时采集和并行处理钢轨图像,实现了多路钢轨断面的高速高精度在线测量.文中论述了基于SOPC与PC协同的高速高精度图像处理系统设计,并给出了系统原型机的试验验证.
关键词
高速铁路
钢轨断面
测量
非接触式测量
SOPC
Keywords
high-speed railway
rail profile measurement
non-contact measurement
SOPC
分类号
TP274.2 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
钢轨断面检测技术在包兰线钢轨打磨作业中的应用
被引量:
2
3
作者
李晓
机构
呼和浩特铁路局工务处
出处
《铁道建筑》
北大核心
2016年第4期127-128,148,共3页
文摘
钢轨断面的磨损会直接影响列车运行的安全性和舒适性,进而影响钢轨的使用寿命。为了对钢轨断面进行智能化高精度测量,本文结合国内外的钢轨断面检测技术,研制了基于激光三角测距原理的钢轨断面检测系统,在包兰线的测试结果验证了该系统的实用性。钢轨断面检测系统为钢轨断面修复提供了精确、高效的测量设备。
关键词
钢轨断面
激光三角测距
钢轨
打磨
Keywords
Rail profile
Laser triangulation
Rail grinding
分类号
U216.65 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
钢轨断面轮廓测量仪量值溯源技术研究
4
作者
郭一诗
路计哲
机构
中国铁道科学研究院集团有限公司标准计量研究所
出处
《铁道技术监督》
2023年第5期27-32,共6页
文摘
介绍钢轨轮廓测量技术现状。根据铁路线路维修中对钢轨断面轮廓的测量需求,分析钢轨断面轮廓测量仪的主要功能和计量性能需求。针对轮廓测量技术原理,提出满足现场测量结果准确度的量值溯源方案和测量注意事项,为相关人员深入了解钢轨断面轮廓测量仪原理,掌握校准方法,保障测量结果的准确可靠提供帮助。
关键词
钢轨断面
轮廓测量仪
量值溯源
定位基准
坐标系
测量位置
校准
测量不确定度
Keywords
Measuring Instrument of Rail Profile Contour
Traceability of the Value of Quantity
Positioning Reference
Coordinate System
Measurement Position
Calibration
Measurement Uncertainty
分类号
U213.4 [交通运输工程—道路与铁道工程]
TB921 [机械工程—测试计量技术及仪器]
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职称材料
题名
钢轨轮廓全断面及轨道几何参数检测系统
被引量:
12
5
作者
王琰
机构
中国铁道科学研究院基础设施检测研究所
中国铁路总公司铁路基础设施检测中心
出处
《中国铁路》
2017年第10期82-85,共4页
基金
中国铁道科学研究院科技研究开发计划项目(2015YJ093)
文摘
阐述钢轨轮廓全断面及轨道几何参数检测系统整体设计,以及钢轨轮廓全断面的检测方法。钢轨轮廓全断面检测基于激光摄像非接触测量技术,主要由激光摄像组件、数据处理组件、里程定位组件等组成。通过检测数据分析与现场验证,钢轨轮廓全断面和轨道几何参数检测系统运用稳定可靠,准确度高,重复性好,满足现代铁路轨道基础设施检测的需要。
关键词
钢轨
轮廓全
断面
轨道几何参数
检测系统
轨道检测
激光摄像
数据处理
里程定位
Keywords
full section of rail profile
geometric parameter of tracks
testing system
track testing
laser camera
data processing
mileage positioning
分类号
U216 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
不同制造方法对称断面异型钢轨性能对比及适用标准分析
被引量:
2
6
作者
詹新伟
王树青
杜吉康
机构
中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所
出处
《铁道技术监督》
2020年第12期14-17,共4页
基金
中国铁道科学研究院集团有限公司科研项目(2018YJ092)。
文摘
目前对称断面异型钢轨有3种制造方法:轨端全断面加热模锻、轨腰火焰加热压制和轨腰感应加热压制。针对这3种制造方法对对称断面异型钢轨的影响,比较3种制造方法采用的设备、加热区域和热影响区域的差别。通过对比3种方法制造的异型钢轨轨头性能,得出轨端全断面加热模锻异型钢轨轨顶面存在软化区,实际使用中有出现低塌的质量风险,轨腰感应加热压制异型钢轨轨头与钢轨母材硬度一致,不存在软化区。指出TB/T 2344.3—2018《钢轨第3部分:异型钢轨》适用于轨端全断面加热模锻异型钢轨,而轨腰火焰加热压制,尤其是感应加热压制异型钢轨参照执行该标准存在一定的局限性。
关键词
对称
断面
异型
钢轨
制造方法
轨腰感应加热压制
拉伸性能
硬度
Keywords
Specification of Compromise Rail with Symmetrical Sections
Manufacturing Method
Induction and Heating Pressing at the Rail Web
Tensile Properties
Hardness
分类号
U213.4 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
城市轨道交通钢轨表面在线整修技术的应用分析
被引量:
4
7
作者
周宇
许玉德
曹亮
机构
同济大学道路与交通工程教育部重点实验室
出处
《城市轨道交通研究》
北大核心
2010年第11期30-34,共5页
基金
国家自然科学基金(50908179)
高等学校博士学科点专项科研基金资助课题(200802471003)
文摘
在调研城市轨道交通典型钢轨表面伤损的基础上,对比了在线钢轨整修技术的类型、优缺点和适应范围,并通过现场观测,分析了在线钢轨铣磨的效果。结果表明:在线铣磨可以很好地消除钢轨顶面、轨距角处的表面伤损,并恢复较高精度的标准轨头轮廓,公差为-0.1~+0.2 mm;在线铣磨提高了钢轨表面的整体纵向平顺度,各波长范围内不平顺幅值均方根降低50%以上,峰值超限数量降低40%~80%;焊接接头不平顺的恢复受铣磨量和不平顺原始幅值的影响。
关键词
城市轨道交通
钢轨
整修
钢轨
伤损
钢轨断面
铣磨
Keywords
urban mass transit
rail maintenance
rail defects
rail profile milling
分类号
U239.5 [交通运输工程—道路与铁道工程]
U216.424 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于线结构光的钢轨断面磨耗改进检测算法
刘震锋
陈建政
李伟
《机车电传动》
2024
0
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职称材料
2
基于SOPC的钢轨断面高速测量系统
余祖俊
卫研研
李真花
朱力强
《北京交通大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009
0
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职称材料
3
钢轨断面检测技术在包兰线钢轨打磨作业中的应用
李晓
《铁道建筑》
北大核心
2016
2
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职称材料
4
钢轨断面轮廓测量仪量值溯源技术研究
郭一诗
路计哲
《铁道技术监督》
2023
0
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职称材料
5
钢轨轮廓全断面及轨道几何参数检测系统
王琰
《中国铁路》
2017
12
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职称材料
6
不同制造方法对称断面异型钢轨性能对比及适用标准分析
詹新伟
王树青
杜吉康
《铁道技术监督》
2020
2
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职称材料
7
城市轨道交通钢轨表面在线整修技术的应用分析
周宇
许玉德
曹亮
《城市轨道交通研究》
北大核心
2010
4
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职称材料
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