基于模板匹配的铁路中心线提取方法研究

随着铁路设施的老化以及对运力需求的增加,需要对既有铁路线路进行改建,因此需要在不影响正常运营的情况下对既有线进行勘测.目前铁路既有线勘测的手段多采用传统人工测量方法,存在测量效率低、任务重、工序繁琐、反复上线等不足.针对上述不足,本文基于轨道移动激光扫描系统获取的绝对三维点云数据,采用基于最小二乘的二维模板点云匹配算法,联合迭代计算出钢轨轨面中心点位置,获得轨道中心线和轨距等相关参数.通过轨道试验场地的试验和结果分析表明,本文算法可有效提取轨道中心线,为既有线勘测提供准确的中线数据.

地铁巡检线扫激光传感器控制装置设计与实现

地铁轨道日常巡检中需要2台线扫激光传感器实现地铁轨道面的图像扫描,2台线扫激光传感器同时采样时激光叠加部分会出现干扰,导致该部分采样数据异常。设计一种通过单片机控制2台线扫传感器采样的控制装置。装置通过单片机IO口输出异步时序控制线扫传感器异步采样,通过自带网口和扩展网口读取扫描数据,通过串口控制4G/GPRS模块将数据远程传输到巡检自动化控制后台。

基于线扫激光传感器的轨面巡检方案设计

该文针对轨道交通领域轨面巡检的需要,设计一种改造方案,实现在自动化移动平台上加载线扫激光传感器,实现对于轨道道面的自动化巡检,减少人员投入,提高巡检效率。

一种基于激光传感器快速检测透平叶片的方法

以标准球作为测量基准,以线扫描激光传感器作为测量手段获取透平叶片的全数据测量点云.测量设备采用四坐标测量机搭载激光线扫描传感器的方式,以保证叶片的测量效率,并兼顾测量机的控制准确度.通过测量机获得透平叶片的点云数据,并对获得的截面点云数据进行误差补偿、去噪、简化等预处理操作,利用非均匀有理B样条曲线拟合算法得到叶片特征曲线.实验结果证明该方法可以有效地提高叶片前后缘的重构准确度,并为叶片的三维建模提供更为准确的原始数据.

基于激光线扫描传感器的大自由曲面测量系统

大型自由曲面的测量对于逆向工程、产品质量检测等具有重要意义。基于激光线扫描传感器与可大范围运动的工业机器人手臂,提出了一种非接触、高效率的测量方法。论述了测量系统的原理与组成结构,研究了自由曲面的数据处理技术,着重分析了系统所采用的点云拼合方法。实验结果表明:该方法能够实现较高精度的测量,对大型自由曲面的测量效果也较为理想。

飞行目标的三维检测系统设计与实现

为解决线结构光三维检测目标全表面过程中耗时过长的问题,以适应实际生产线上高精度高速度的需要,设计了一种新型的线结构光快速全表面检测系统。该系统采用分布式多视角方式对飞行目标进行拍摄,将获得的图像序列进行实时拼接,最后提取目标完整的三维信息。实测标准块结果表明:系统实时性好,精度较高,能够满足工业检测要求。

面向航空铸造叶片检测的线激光传感器设计与实现

航空涡轮叶片是航空发动机的核心部件之一,内部结构复杂,铸造精度要求髙,传统接触式三坐标检测或人工卡板检测效率低下,难以满足叶片全检需求。设计了一款面向航空铸造涡轮叶片检测用线激光传感器,建立了线激光三角测量数学模型,通过控制变量法优化传感器结构参数,实验测试证明双球距离精度可达0.02 mm.本文设计的线激光测量传感器,可推广应用于航空铸造叶片型面检测、核电锻造叶片余量检测与变形矫正等,具有广泛的应用前景。

基于点云数据重构的扩径管道直径、圆度检测系统

不同规格尺寸管道在扩径过程中,无法对其直径及圆度进行快速、精准检测,为此,提出了一种基于点云数据重构的扩径管道直径及圆度精准检测方法。首先,搭建了一种基于点云数据重构的扩径管道直径及圆度精准检测系统,并对系统的不确定度进行了分析;然后,分析了激光线扫描传感器的成像及标定原理,并通过标定块对系统进行了标定;最后,进行了不同规格尺寸管道直径及圆度在线检测实验,对采集到的点云图像进行了去噪、拼接处理,并对拼接重构后的精度进行了分析研究。研究结果表明:针对400 mm、1000 mm和1600 mm 3种规格尺寸的管道,该系统均能实现直径及圆度的精准测量,直径及圆度最大误差分别不超过0.266 mm和0.427 mm,最大重复性误差分别为0.130 mm和0.170 mm;该结果表明,采用该方法可满足扩径管道的加工需求,为不同规格尺寸管道扩径过程中直径及圆度的精准、快速检测,提供了一种有效的技术手段。

基于颜色传感器定位的线激光罐道结构检测精度提高方法

传统罐道结构形变检测方法存在效率低、精度差等不足,尤其是在罐道接缝有填塞的情况下,激光测量方法检测罐道结构形变时容易产生漏判。针对以上问题,提出了一种基于光纤线激光扫描技术的罐道结构形变检测新方法,并辅以颜色传感器对罐道接缝进行精确定位,具有操作简单、测量高效、数据连续等特点,能够显著提高系统测量精度。实验结果表明,系统能够准确定位和识别所有待测罐道接缝处,其测量精度优于0.1 mm,并且具有很好的重复性。

基于线扫激光传感器的地铁轨交轨面表观病害巡检系统

针对地铁轨道交通领域巡检的需要,设计一种地铁轨交轨面表观病害巡检系统。系统基于四台线扫激光传感器同步扫描采集轨交轨面数据,将切面高度数据与图像处理相结合,给出实现轨交轨面中轨道的轨距、错牙、螺栓和道床表观病害检测方法。系统通过6次实际地铁轨道试验检测,能够检测出对应轨交轨面表观病害。