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基于改进半径约束圆拟合方法的钢轨磨耗检测
1
作者
罗卿莉
陈志远
+3 位作者
张书缤
石德斌
谭兆
甘俊
《铁道工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第3期38-44,共7页
研究目的:钢轨磨耗检测是保证轨道质量,确保轨道系统安全运行的重要手段。传统钢轨检测方法依赖于人工使用特定的测量仪器来测量钢轨的轮廓,进而得到钢轨磨耗,耗费大量人力物力。基于结构光的非接触式测量方法可以快速、高效地对钢轨轮...
研究目的:钢轨磨耗检测是保证轨道质量,确保轨道系统安全运行的重要手段。传统钢轨检测方法依赖于人工使用特定的测量仪器来测量钢轨的轮廓,进而得到钢轨磨耗,耗费大量人力物力。基于结构光的非接触式测量方法可以快速、高效地对钢轨轮廓进行实时测量、磨耗计算,其检测效率高,安全性强,具有十分广阔的应用前景。研究结论:(1)利用离群点去除算法可有效地去除线结构光下采样得到的钢轨轮廓噪声;(2)利用插值算法结合60 kg钢轨自身结构比例特点可对钢轨轮廓进行精确分割;(3)采用基于半径约束的圆拟合算法提取测量件圆心坐标效果良好;(4)磨耗检测试验结果表明,采用本文的钢轨磨耗检测方法后,钢轨总磨耗均方根误差为0.08 mm,可满足钢轨磨耗检测的要求;(5)本研究成果可为轨道交通的运营维护提供一定参考。
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关键词
钢轨磨耗检测
线结构光
轮廓匹配
半径约束
在线阅读
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职称材料
激光三角法钢轨磨耗检测系统研究
被引量:
11
2
作者
谭周文
郭雁一夫
《传感器与微系统》
CSCD
2016年第5期20-24,共5页
传统基于图像处理的钢轨磨耗检测系统处理过程复杂、运算量大,难以满足实时检测的需求。为了解决以上问题,基于激光三角法构建了一种新的二维高精度钢轨磨耗检测系统。它采用光切法扫描钢轨轮廓,将直接采集到的轮廓坐标通过以太网传输...
传统基于图像处理的钢轨磨耗检测系统处理过程复杂、运算量大,难以满足实时检测的需求。为了解决以上问题,基于激光三角法构建了一种新的二维高精度钢轨磨耗检测系统。它采用光切法扫描钢轨轮廓,将直接采集到的轮廓坐标通过以太网传输到工控机上;通过对不同去噪方法的性能比较,最终采用基于灰色关联的中值滤波方法对初始轮廓数据进行预处理;采用基于最小二乘的高斯—牛顿非线性二次拟合来提取轨腰圆心特征点,通过仿射变换将实测轮廓与标准轮廓进行对位,得到钢轨的磨耗值。实验结果表明:该检测系统垂直磨耗和侧面磨耗测量精度均达到±0.2 mm,性能优于传统图像检测方法(±0.3 mm),满足铁路标准要求,可用于实时检测钢轨磨耗参数,指导轨道维护工作。
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关键词
灰色关联
高斯-牛顿拟合
激光三角法
非线性拟合
钢轨磨耗检测
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职称材料
钢轨波浪磨耗检测系统的研究开发
被引量:
12
3
作者
刘伶萍
杜鹤亭
杨爱红
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2002年第6期65-69,共5页
在了解国外各种检测方法基础上,研制完成了钢轨波磨在线检测系统RCIU 1,该系统是一个安装在轨检车上,对钢轨波浪磨耗进行动态在线检测的装置,它采用惯性法原理,利用虚拟仪器技术,在Windows操作平台下实现对轴箱加速度信号的等距离采样...
在了解国外各种检测方法基础上,研制完成了钢轨波磨在线检测系统RCIU 1,该系统是一个安装在轨检车上,对钢轨波浪磨耗进行动态在线检测的装置,它采用惯性法原理,利用虚拟仪器技术,在Windows操作平台下实现对轴箱加速度信号的等距离采样、显示和存储,实现了多任务并行处理,同时通过数字处理、积分滤波输出代表钢轨波磨幅值的位移量或标准差。从系统构成、检测原理、数据处理、多任务运行机制、系统标定和动态试验等几方面作了详细阐述。
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关键词
钢轨
波浪
磨耗
检测
系统
在线
检测
虚拟仪器技术
铁路
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职称材料
遗传算法及其在钢轨断面检测系统中的应用
4
作者
崔春艳
尤扬
+1 位作者
李彩霞
席砺莼
《河北大学学报(自然科学版)》
CAS
2002年第4期381-384,共4页
在钢轨磨耗检测系统中 ,摄像机标定是测量精度的关键 .讨论了用遗传算法优化摄像机的全部参数 ,该标定方案直接优化摄像机相对于世界坐标系的旋转角度 ,因此在能够获得精确解的同时 ,也保证了旋转矩阵的正交约束条件 ,可以有效地提高标...
在钢轨磨耗检测系统中 ,摄像机标定是测量精度的关键 .讨论了用遗传算法优化摄像机的全部参数 ,该标定方案直接优化摄像机相对于世界坐标系的旋转角度 ,因此在能够获得精确解的同时 ,也保证了旋转矩阵的正交约束条件 ,可以有效地提高标定和钢轨磨损测量的精度 .
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关键词
断面
检测
钢轨磨耗检测
系统
摄像机标定
遗传算法
检测
原理
旋转角度
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职称材料
题名
基于改进半径约束圆拟合方法的钢轨磨耗检测
1
作者
罗卿莉
陈志远
张书缤
石德斌
谭兆
甘俊
机构
天津大学精密测试技术及仪器全国重点实验室
中国铁路设计集团有限公司
出处
《铁道工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第3期38-44,共7页
基金
天津市轨道交通导航定位及时空大数据技术重点实验室开放课题基金(TKL2023B10)
天津市自然科学基金重点项目(21JCZDJC00670)
+2 种基金
天津市交通运输科技发展计划项目(2020-02,2022-40)
城市轨道交通数字化建设与测评技术国家工程实验室开放课题基金(2021ZH04)
国家自然科学基金项目(41601446,41801284)。
文摘
研究目的:钢轨磨耗检测是保证轨道质量,确保轨道系统安全运行的重要手段。传统钢轨检测方法依赖于人工使用特定的测量仪器来测量钢轨的轮廓,进而得到钢轨磨耗,耗费大量人力物力。基于结构光的非接触式测量方法可以快速、高效地对钢轨轮廓进行实时测量、磨耗计算,其检测效率高,安全性强,具有十分广阔的应用前景。研究结论:(1)利用离群点去除算法可有效地去除线结构光下采样得到的钢轨轮廓噪声;(2)利用插值算法结合60 kg钢轨自身结构比例特点可对钢轨轮廓进行精确分割;(3)采用基于半径约束的圆拟合算法提取测量件圆心坐标效果良好;(4)磨耗检测试验结果表明,采用本文的钢轨磨耗检测方法后,钢轨总磨耗均方根误差为0.08 mm,可满足钢轨磨耗检测的要求;(5)本研究成果可为轨道交通的运营维护提供一定参考。
关键词
钢轨磨耗检测
线结构光
轮廓匹配
半径约束
Keywords
rail wear detection
line structured light
profile matching
radius constraint
分类号
U216.3 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
激光三角法钢轨磨耗检测系统研究
被引量:
11
2
作者
谭周文
郭雁一夫
机构
湖南大学电气与信息工程学院
湖南人文科技学院通信与控制工程系
出处
《传感器与微系统》
CSCD
2016年第5期20-24,共5页
基金
中央国有资本经营预算项目(财企[2013]470号)
中央高校基本科研项目(2014-004)
+3 种基金
国家自然科学基金资助项目(61172089)
湖南省科技计划资助项目(2014WK3001)
中国博士后科研基金资助项目(2014M562100)
湖南省科技计划重点项目(2015JC3053)
文摘
传统基于图像处理的钢轨磨耗检测系统处理过程复杂、运算量大,难以满足实时检测的需求。为了解决以上问题,基于激光三角法构建了一种新的二维高精度钢轨磨耗检测系统。它采用光切法扫描钢轨轮廓,将直接采集到的轮廓坐标通过以太网传输到工控机上;通过对不同去噪方法的性能比较,最终采用基于灰色关联的中值滤波方法对初始轮廓数据进行预处理;采用基于最小二乘的高斯—牛顿非线性二次拟合来提取轨腰圆心特征点,通过仿射变换将实测轮廓与标准轮廓进行对位,得到钢轨的磨耗值。实验结果表明:该检测系统垂直磨耗和侧面磨耗测量精度均达到±0.2 mm,性能优于传统图像检测方法(±0.3 mm),满足铁路标准要求,可用于实时检测钢轨磨耗参数,指导轨道维护工作。
关键词
灰色关联
高斯-牛顿拟合
激光三角法
非线性拟合
钢轨磨耗检测
Keywords
grey relational
Gauss-Newton fitting
laser triangulation method
nonlinear fitting
rail wear detection
分类号
TP399 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
TN247 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
钢轨波浪磨耗检测系统的研究开发
被引量:
12
3
作者
刘伶萍
杜鹤亭
杨爱红
机构
铁道科学研究院铁建所
出处
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2002年第6期65-69,共5页
基金
铁道部科技开发计划项目(TJBH2000 03)
文摘
在了解国外各种检测方法基础上,研制完成了钢轨波磨在线检测系统RCIU 1,该系统是一个安装在轨检车上,对钢轨波浪磨耗进行动态在线检测的装置,它采用惯性法原理,利用虚拟仪器技术,在Windows操作平台下实现对轴箱加速度信号的等距离采样、显示和存储,实现了多任务并行处理,同时通过数字处理、积分滤波输出代表钢轨波磨幅值的位移量或标准差。从系统构成、检测原理、数据处理、多任务运行机制、系统标定和动态试验等几方面作了详细阐述。
关键词
钢轨
波浪
磨耗
检测
系统
在线
检测
虚拟仪器技术
铁路
Keywords
Rail corrugation
Inertial theory
On-line inspection
Virtual instrument technology
Parallel processing of multiple tasks
分类号
U216.3 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
遗传算法及其在钢轨断面检测系统中的应用
4
作者
崔春艳
尤扬
李彩霞
席砺莼
机构
河北大学电子信息与工程学院
出处
《河北大学学报(自然科学版)》
CAS
2002年第4期381-384,共4页
文摘
在钢轨磨耗检测系统中 ,摄像机标定是测量精度的关键 .讨论了用遗传算法优化摄像机的全部参数 ,该标定方案直接优化摄像机相对于世界坐标系的旋转角度 ,因此在能够获得精确解的同时 ,也保证了旋转矩阵的正交约束条件 ,可以有效地提高标定和钢轨磨损测量的精度 .
关键词
断面
检测
钢轨磨耗检测
系统
摄像机标定
遗传算法
检测
原理
旋转角度
Keywords
rail wear
camera calibration
genetic algorithm
分类号
U216.3 [交通运输工程—道路与铁道工程]
O242. [理学—计算数学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于改进半径约束圆拟合方法的钢轨磨耗检测
罗卿莉
陈志远
张书缤
石德斌
谭兆
甘俊
《铁道工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
激光三角法钢轨磨耗检测系统研究
谭周文
郭雁一夫
《传感器与微系统》
CSCD
2016
11
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
钢轨波浪磨耗检测系统的研究开发
刘伶萍
杜鹤亭
杨爱红
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2002
12
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
遗传算法及其在钢轨断面检测系统中的应用
崔春艳
尤扬
李彩霞
席砺莼
《河北大学学报(自然科学版)》
CAS
2002
0
在线阅读
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职称材料
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