车辆轮对外型尺寸检测设备的研究

文中介绍了一种新型铁路货车轮对外形参数检测设备,它主要利用视觉系统进行非接触测量,通过工控机及PLC,实现了设备的自动化及信息化。重点介绍了设备的基本结构、控制系统、设备的工作过程。现场实践表明,该设备能够满足测量需求。     

基于DM6467的车辆轮对磨耗检测算法优化实现

针对如何提高轮对磨耗检测速度的问题,对轮对磨耗检测的方法、磨耗检测算法、基于DSP的算法优化方法等方面进行了研究和归纳,提出了基于TI公司定点DSP芯片TMS320DM6467的车辆轮对磨耗检测算法的优化方法。在实现基于DSP图像处理系统的基础上,根据轮对磨耗检测算法的特点和硬件结构特点,采用几种算法优化方法对磨耗检测算法进行了优化,包括运用软件流水实现DSP并行处理、运用内联函数提高代码执行效率、优化存储器提高系统运行速度等方法,最后进行了实验。实验结果表明,优化后算法执行的效率是优化前算法的3.3倍,优化效果明显。     

高速列车轮对磨耗统计规律及预测模型

为研究我国高速列车轮对踏面磨耗规律,对某线路服役高速动车组进行跟踪测试,记录其镟轮周期内的踏面磨耗量,并基于对磨耗统计特征的两次拟合提出轮对型面磨耗预测函数模型。对某高速线路实测型面磨耗量进行拟合,分别得到各走行里程下磨耗量关于型面位置的拟合函数;并进一步对各走行里程下的拟合函数系数进行二次拟合,得到磨耗量关于型面位置及走行里程的二元预测函数。在模型的预测精度与适用性验证时,对比相同走行里程下预测型面和实测型面在轮轨接触几何关系与车辆各关键部件加速度响应两方面结果。对比结果显示,提出的磨耗预测模型在轮轨接触点、等效锥度、轮轨作用力及车辆安全性等各方面均与线路实测结果具有很好的一致性。     

高速列车轮对横移量图像检测方法研究

针对高速列车运行过程中轮对横移量的检测,提出基于图像处理的检测方法。该方法通过简化轮轨接触结构,建立轮轨偏移测量模型,从而对获取的高速列车运行时轮轨图像数据进行处理。采用图像预处理技术对原始图像进行降噪和锐化;通过边缘检测算子检测钢轨的边缘分布,并采用分段模型实现对钢轨的拟合;统计每帧图像的钢轨位置信息并计算相对差值。仿真分析结果表明：通过图像处理得到的轮对横移量可以精确到1个像素差。     

轮对几何参数在线检测系统研究

轮对作为铁路车辆重要的走行部件,对于铁路的安全运输起着关键性的作用。因此准确的检测车轮的磨耗状况是非常重要的。本文将结构光视觉传感技术应用到车辆轮对几何参数的在线测量上,完成测量系统的开发,实现在线动态测量。     

铁路车辆轮对自动测量新方法

介绍了一种自动测量铁路车辆轮对的新方法,该方法融合结构光视觉传感、步进驱动、图像处理等先进的测试和控制技术,通过建立轮对三维结构模型和三维空间算法,完成轮对参数的测量。根据新方法研制的测量装置实现了包括轮对外形尺寸、轮对踏面擦伤和剥离等10多个参数的全自动非接触测量,不仅结构简单,运行可靠,而且显著提高了工作效率和轮对测量精度。     

基于图像处理技术的YSQ-3型液化石油气瓶阀外螺纹加工质量检测方法的研究

介绍了基于图像处理技术对YSQ-3型液化气瓶阀外螺纹各参数的非接触检测方法。通过对采集的图像进行图像预处理、二值化处理、边缘检测,得到外螺纹的清晰轮廓。拟合提取的轮廓,计算出外螺纹各参数的值,实现对外螺纹的加工质量的准确判定。试验结果表明,相比传统的检测方法,该方法克服了环规检测方法效率低,人为因素影响大等缺点。应用此方法,螺纹的检测效率提高了近50倍,中径、螺距和牙高的检测精度达到了0.001mm。     

点云频域配准的双目双线结构光列车轮对检测

针对单线结构光测量因范围有限以及遮挡等原因而无法检测整个车轮的轮缘及踏面的问题,提出了一种列车轮对双目双线结构光检测方法。该方法采用两组双线结构光传感器进行测量和数据采集。在两传感器产生的点云进行配准的过程中使用截面点云数据还原点云矩阵,然后对其进行傅里叶变换,在计算旋转角度时先进行极坐标转换,最后求取两矩阵的互功率谱,从而得到点云的旋转和平移矩阵。在此过程中考虑到点云噪声的存在,将辛格函数近似代替无噪声的互功率谱傅里叶反变换,从而确定在频域配准时噪声对配准参数的确定并无影响。接着采用相对值比较的算法和主成分分析拟合基准平面,对轮对直径方向进行标定。利用标定值对扫描数据进行处理,得出包括车轮直径、车轮滚动圆径向跳动等对尺寸参数。实验表明:点云频域配准的双目双线轮对检测技术对车轮直径的测量尺寸误差≤±0.05mm,车轮端跳的测量误差≤±0.06mm,车轮径跳的测量误差≤0.04mm。与标准轮对检测数据相比可知,该系统满足轮对检测精度的要求。     

基于物理模型的计算机视觉轮对踏面擦伤检测方法

研究一种基于计算机视觉的轮对踏面擦伤检测方法.用线结构光扫描轮对踏面,在踏面上产生相应的变形光条纹,利用电荷耦合器件(Charge coupled device,CCD)摄像机采集光条纹图像,经过图像处理后获得踏面截面轮廓,检测轮对踏面擦伤.根据光条纹的特点,提出基于物理模型的提取光条纹中心线方法,应用能量优化法,求解光条纹中心线所对应的最小能量曲线,用B样条曲线拟合光条纹中心线使其具有亚像素级定位精度,同时大大减少数据存储量.试验结果表明该方法可有效地抑制噪声、光条纹断线及分枝的影响,使光条纹中心线具有单一连通性.轮对旋转一周,通过摄像机模型计算轮对踏面的三维曲面模型,实现了轮对踏面擦伤的非接触精确检测.     

基于图像处理的光轴平行性检测系统研究

针对光电系统关键部件光轴平行性检测问题,开展光斑图像采集与检测数据分析的技术研究,建立基于 CCD 相机及 USB 图像采集卡的图像采集与处理硬件系统,通过计算机驱动 CCD 相机完成光斑图像采集,对采集到的光斑图像进行数字处理,得到光斑质心在靶平面的坐标值。根据光学成像原理,计算出该光电部件激光光轴偏差的角度值,得到光电系统光轴平行性的装调量,为光电部件光轴平行性装调提供检测及数据分析工具。     

基于图像处理技术的钻头后角测量方法研究

刀具的几何形状参数对刀具的加工性能及使用寿命有很大的影响,因此其测量精度显得十分重要。本文提出了一种基于图像处理技术的钻头法向后角测量方法,介绍了测量系统的组成,给出了钻头后角测量的基本流程。钻头后角测量实例证明了该方法的可行性。     

基于图像处理技术的光纤准直器封装新方法

运用"可检测性"概念和Design For Test(DFT)方法,提出了一种基于图像处理技术的光纤准直器封装方法。在装配前利用机器视觉和数字图像处理技术保证插针到达正确相位,然后保持插针相位姿态不变插入不锈钢套筒,同时光纤插针做进给运动,以调节插针和自聚焦透镜在不锈钢金属套筒中的间隙,使插针快速地到达最佳装配位置,保证输出光功率最大。该系统主要由CCD摄像机、图像采集卡、系统控制和图象处理软件构成,由计算机控制其装配全过程。实验证明了该系统的有效性和实用性,其相位误差可控制在公差±3°内,满足光纤准直器装配精度要求。该封装方法已应用于生产,较大地提高了生产效率和产品合格率。     

面向挤出中聚合物形态的层析图像处理方法的研究

依据光学信息论中的多维随机变量的联合熵、条件熵、平均互信息之间关系和互信息的链式法则,提出了面向挤出中聚合物形态的层析图像处理方法.它包括层析图像中的背景与分离、目标标度变换、亚像素插补的图像预处理和多模式目标特征图像的提取和测量.实验表明,通过该方法不仅能将目标形态从目标与背景之比为1∶9的层析图像中分辨出来,而且能提高目标图像的空间分辨率30%,解决了由于目标图像信息量小、对比度差而使得层析图像测量方法难以在工程中应用的问题.     

Digital image tiles: a method for the processing of large sections

Segmentation of large areas of light microscopic slides into N by N fields, and each of these fields into M digital image tiles, allows the scanning, storage and digital processing of large images. Any of the original N² fields or composites of M adjacent tiles can be recalled to the video display for analysis. Developed procedures for use on a microscope equipped with a precision scanning stage allow registration of the image coordinates (X-Y) for any original or composite field and the alignment of one of these fields along the depth (Z) axis by means of external, machined fiducial marks in serial sections. To facilitate work whenever unavoidable, we have incorporated methods for digital image panning and zooming (changes of magnification) and discuss their use and implications.     

基于LabVIEW对图像采集与处理技术的研究

分析了机器视觉技术的发展趋势,构建了图像采集和处理系统的架构,并在LabVIEW和Vision软件平台下对图像的采集和处理技术进行了研究,实现了对图像的采集和处理,并描述了图像的二值化、均衡化、滤波等图像处理技术的具体实现方法.     

新型的基于图像处理的电梯称重系统

图像处理技术发展迅速．应用到越来越多的领域。对于电梯效率最优化。轿厢面积被占用百分比是一个重要数据。现有的称重系统只能测出轿厢中的重量,无法识别轿厢被占用的百分比。介绍了OV7620＋LPC2210架构的新型的基手图像处理的电梯称重系统,有效识别轿厢被占用面积。并给出了软硬件结构和设计思路。解决了以上的问题。使电梯效率更高。乘坐更加舒适。     

基于图像处理的刀具角度测量系统

针对加工过程中刀具磨损会影响零件加工精度的问题,利用图像处理技术实现了刀具角度的测量,以达到对刀具磨损情况进行动态跟踪的目的。以Matlab软件作为图像处理平台,通过图像灰度转换、二值化、边缘提取等技术手段,获得了刀具边缘轮廓,进一步用最小二乘法将轮廓拟合,最终求出了刀具角度。实验结果表明,该方法能较好地测量刀具角度,也可用于刀具几何参数的测试。     

基于视频图像处理的头部位置跟踪方法探索

针对目前头盔显示器头部位置跟踪过程中存在瞄准速度不快,灵敏度不高,头盔重量偏大,只考虑头部位置,未考虑人眼在跟踪瞄准过程中的功能等问题,提出一种基于人眼及头位综合视频检测高精度快速瞄准新方法,它采用基于视频图像处理方法来检测头部与飞机的夹角和注视方向相对头部的偏角.     

基于图像处理的矿用乳化液浓度在线检测

针对传统矿用乳化液浓度检测方法的需人工取样、有滞后性、测量精度低等普遍存在的问题,对光入射到乳化液后的成像进行了研究,提出了一种基于光全反射原理的专用光学检测系统。对成像进行了几何建模,研究了其特性参数与乳化液浓度的关系,采用建立的函数关系对各种不同浓度的乳化液进行了检测。实验结果表明,基于图像处理的在线检测法检测精度可达0.001%,相比于传统检测方法的检测精度0.5%,具有更高的精度和可靠性。该检测方案克服了传统检测方法无法实现在线检测的缺点,具有很好的实用性。     

基于不同积分时间帧累加的红外图像超帧方法

针对大多数常规红外成像系统单帧成帧时间内探测器组件响应动态范围有限,以及超帧算法需要借助其他复杂装置或专用电路的不足,提出了一种基于不同积分时间帧累加的红外图像超帧处理方法,采用电子学处理方法对整个超帧处理过程进行了研究。分析了限制红外探测器响应动态范围的原因,简单介绍了帧积分方法的原理和利弊。然后对不同积分时间下获得的图像进行了非均匀性校正、帧信息融合和新帧映射。实验结果表明:本文方法提高了系统的噪声等效温差(NETD),捕获了更多的场景原始图像信息,丰富了图像的灰度层次,增加了图像的信息熵。该方法能够等效拓展探测器的响应动态范围,增加场景原始信息的捕获,提高成像系统的输出信号信噪比以及探测灵敏度。