基于激光跟踪仪的轨道静态平顺性检测系统

研究了基于激光跟踪仪的轨道静态平顺性检测方法,集成激光跟踪仪、轨检小车(位移传感器和倾角传感器)、靶球及靶球支座等硬件设备,开发了轨道静态平顺性检测系统软件,建立了基于激光跟踪仪的轨道静态平顺性检测系统(TDS).在上海地铁13号线某区间,利用TDS进行了轨道静态平顺性检测试验,并采用SGJ-T-CEC-Ⅰ型客运专线轨道几何状态测量仪进行了对比测量.TDS测量系统轨道检测数据结果与SGJ-T-CEC-Ⅰ型客运专线轨道几何状态测量仪测量结果基本一致,验证了TDS测量系统可行性.     

基于极线约束的多线激光条纹匹配算法

依据双目视觉方法,先由双CCD摄像机摄取左右两幅标记有多线激光条纹的图像,然后对图像进行预处理．处理后的两幅图像是在不同视角下摄取的多条单像素宽的激光条纹,在极线约束的理论基础上,提出了一种多线激光条纹的匹配方法,从而实现了激光条纹的匹配和激光扫描线的三维重建．     

广角镜头的摄像机非线性标定技术

在路面检测的计算机视觉系统中,采用了线结构光照明和摄像机采集外界三维信息．为了实现在大范围内的测量,摄像机采用了广角镜头摄像,同时也引入了比较大的图像畸变．为了精确标定摄像机,采用了比较接近实际情况的几何模型,并采用了非线性迭代解方程的方法对摄像机进行标定,求解摄像机的内外参数．实验精度可以达到0．1mm．该方法简洁实用,可以采用这种方法在实际当中对系统进行标定．     

成像式激光衍射细丝直径测量的实验研究

针对激光衍射的实验教学环节,提出利用成像的激光衍射细丝直径测量方法,开发出结合光学原理、图像传感器、图像处理、误差分析、数据处理等内容的综合精密测量实践系统。由于该系统采用面阵探测器结合图像处理的方法处理衍射光斑,可有效排除由于待测细丝倾斜角度不同造成的测量误差,此方法可推广应用于工业在线实时测量。该实验可有效提高学生对光学在工业检测领域应用的理解。     

高速铁路轨道几何状态三维检测系统设计与开发

针对高速铁路轨道几何状态检测问题,从高速铁路工程测量体系的建立出发,提出了轨道检测系统内部几何参数和外部几何参数测量一体化的设计方案,随后建立了轨道三维检测方法的数学模型和理论体系.最后,对客运专线轨道三维检测系统的架构、技术、界面及功能进行了设计和测试,并在Visual Studio.Net平台上进行了软件集成开发.     

全自动激光大坝安全网络监测系统的研究

通过国家基点建立基准，利用激光发散角小、能量集中的特点，应用激光位敏传感器分别测量了坝段之间的相对位移和转角，采用基点逐步传递法，通过高精度激光电子倾角测量系统，实现了大型拱坝的水平位移、垂直沉降、切向位移、倾斜等六维参数的自动化监测．同时，利用自动控制技术和中值滤波技术，消除了测量过程中振动等因素的干扰，使得系统测量精度达到了0．2mm．该系统运用互联网技术实现了大坝安全监测的网络化，为大坝安全监测的多级化管理提供了监测手段．     

基于混沌蚁群算法的无衍射激光图像定中方法

针对无衍射激光图像特点,提出了一种基于混沌蚁群算法确定图像中心的方法。在图像处理时先找出图像中的有用区域,基于该区域估算图像的最大亮度,然后将其与图像像素点亮度的差值作为优化的目标函数,利用混沌蚁群算法对图像中心点进行全局的优化搜索。用 像素摄像机在 拍摄的图像进行处理,实验结果表明了该方法的有效性。     

磁浮轨检车随机振动时域仿真

为了研究在动态测量过程中磁浮轨检车的随机振动对测量磁浮轨道几何参数精度和测量速度的影响，根据这一特殊车辆的结构特点和运动原理建立了整车振动五自由度模型．由于磁浮轨道不平度与高等级机场路面的相似性，采用了滤波白噪声作为轨道随机不平度输入．在MATLAB／SIMULINK环境中仿真了在磁浮轨道随机路面激励下车辆的时域动态响应，分析了车辆随机振动对采用激光三角法测量位移的精度影响．仿真结果表明车速10km／h时的测量精度满足实测时所要求的0．1mm．     

基于计算机视觉的三维激光扫描测量系统

介绍了基于计算机视觉三维激光扫描测量系统．该系统主要由双目视觉测量探头、图像采集卡、扫描机构及其控制部分组成．通过两个摄像机同时摄取一个扫描激光光条的图像，经图像匹配，利用视差，可计算得到光条上所有点的位置以及深度，即被扫描物体表面的三维信息．就系统中的摄像机标定、图像采集、特征提取、图像匹配及三维信息恢复等主要工作过程进行了论述．     

线阵CCD高速图像采集与处理系统

介绍一种用于铁路轨道缺陷检测的图像采集与处理系统的硬件设计和软件开发，该系统采用高速线阵CCD在高速运动状态下获取轨道表面的清晰图像，CCD摄像头与采集卡之间采用Camera Link方式传递数据，采集板采用LVDS线路接收器DS90CR288接收收据，数据处理系统采用TI浮点DSP-TMS320VC33构成讨论了在TI的Code Composer开发环境下利用C和汇编语言开发VC33应用程序的方法和应当注意的问题．     

精密工程控制测量在高速铁路建设中的应用

结合京津城际高速铁路工程控制网和高精度轨道基准网测设,总结探讨了精密轨道工程控制网的布设方法及高精度轨道基准网的实现方法。     

沪宁线轨道不平顺谱的分析

对国外不平顺标准谱和我国轨道不平顺统计谱进行对比,根据沪宁线的线路不平顺检测数据进行谱分析,得出沪宁线的轨道不平顺谱与美国5级铁路的不平顺谱相接近,但方向不平顺谱值较大.利用相干函数分析轨道不平顺与车体垂向和水平振动之间的关系,得出垂向振动有两个主要振动频率,其中一个频率的振动与轨道不平顺相干度较高,车体水平振动加速度有一个振动主频,也与轨道的水平不平顺具有较高的相干性.最后,建议将轨道不平顺谱作为控制轨道质量的指标之一.     

基于信息融合的浮体轨迹测量

为研究浮体轨迹的测量方法,对轨迹测量中的误差积累进行说明和分析,并用实验验证了误差积累在轨迹测量中的影响,在此基础上提出了解决的方法.采用TI公司的TMS320F28335作为核心,加速度计和倾角仪作为测量传感器来设计轨迹测量系统.能够快速获得浮体轨迹高精度数据,并在特定时刻对轨迹进行矫正,该方法具有反应周期短且可靠性高等特点.     

基于分形理论的表面粗糙度测量研究

提出了一种基于分形几何理论的表面粗糙度测量与分析的方法。这种方法首先采用图像处理技术获取试件表面形貌的图像数据,然后利用分形几何的相关理论建立数学模型。依据模型对图像数据进行处理,得到能体现表面粗糙度等级的分形几何参数。     

铁路地下直径线橡胶浮置板道床钢轨变形限值研究

浮置板道床能有效减小铁路振动的影响,因此可将其应用于穿越人口密集区的铁路地下直径线。为了确保行车的安全性和舒适性,有必要对铁路运营下浮置板道床钢轨的合理变形限值进行研究。基于有限元法,建立了车辆-橡胶浮置板道床耦合动力学模型,对SS9列车100 km／h速度下车辆、钢轨、浮置板等部件的动力学特性进行了研究,并从行车安全性和平稳性方面提出了浮置板道床钢轨的变形限值建议值。研究表明：橡胶垫面刚度小于0．02 N／mm3时,轨道结构产生较大垂向位移;100 km／h速度条件下,铁路橡胶浮置板道床钢轨垂向变形限值取4 mm时,能满足行车安全性和平稳性要求。     

铁路轨道几何状态评价方法比较

为了及时掌握列车反复荷载作用下的轨道几何形位状态，各国铁路管理部门都采用了现代轨检车和计算机处理技术来监测其变化情况，并制定了相应的评价标准．在此，通过对实测数据的分析，比较不同评价方法和标准的异同点，并对我国铁路轨道几何形位的养护和评价方法提出了参考性意见．     

路基不均匀沉降引起有砟轨道沉降的计算方法

针对路基不均匀沉降引起有砟轨道的沉降问题,以钢轨沉降变形的连续弹性点支承梁模型矩阵解法为基础,引入描述余弦型路基不均匀沉降的非线性边界条件及相关假定条件,提出了基于连续弹性点支承梁模型的路基不均匀沉降引起轨面沉降计算方法,并编制了C++计算程序.并通过上海市轨道交通2号线西延伸工程盾构法隧道下穿沪昆铁路线工程,结合路基实测沉降数据,采用该方法计算了路基沉降引起的轨面沉降,并与实测轨面沉降数据进行对比分析,结果表明:计算所得钢轨面的沉降槽宽度与实测结果基本相同,沉降幅值比实测值略小,但相差不超过1mm(约为轨面沉降值的4%).     

复杂背景下的红外小目标图像信息提取

针对红外小目标跟踪测试系统的目标检测、识别和跟踪,存在着目标面积小、形态特征弱化、背景图像复杂等因素而影响目标信息提取的问题,提出了利用图像处理技术方法,对跟踪系统获取的图像进行改善处理.根据跟踪测试原理和复杂背景目标图像特征,研究了基于低通滤 波法的目标图像的预处理算法,目标图像增强,目标图像与背景分离和Sobel边缘检测算法等图像处理技术,从而对红外小目标图像定位.实验结果表明:所采取的图像处理方法可以对复杂背景下的目标信息提取,结合跟踪系统的控制机制,现实远程目标的动态跟踪.     

悬挂式货运单轨轨道梁与桥墩结构尺寸比选

悬挂式单轨应用于集装箱货运在国内外尚处于初步研究探索阶段,缺少相关的设计规范标准作为设计依据.以某货运悬挂式单轨试验线为工程背景,利用MIDAS软件建立轨道梁和桥墩模型,通过有限元分析,对比了不同轨道梁与桥墩的结构尺寸对轨道和桥墩的位移、应力及疲劳性能的影响,最后确定了所需的截面几何尺寸及各板件厚度.研究结果表明:因转向架尺寸较大,轨道梁截面轮廓也较大,整体刚度大;轨道梁各板件合理结构参数建议采用底板32 mm、腹板20 mm、顶板24 mm;对于单线工程,桥墩宜采用倒L型桥墩,截面采用矩形截面,板厚采用24 mm.     

基于主方向迭代校正的铁轨检测算法

应用图像处理与识别技术,提出基于主方向迭代校正的铁轨检测算法。该算法基于梯度图像的Hough变换估计出路轨的主方向,设计出边缘检测算子,实现边缘增强、突出铁轨的位置信息。通过算法迭代得到最优边缘检测算子,利用主方向信息与路轨判定准则进行铁轨的定位。结果表明,该算法能准确有效地进行铁轨的检测与定位。