一种钢轨动态轮廓数据校准方法研究.pdf

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1、第28卷第2期传感技术学报V0l_28No.2CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORS2015年2月Feb.2015ResearchonAMethodofCalibratingDynamicRailProfileDataKANGGaoqiang,LIChunmao,QINLijuan,MAJun(SchoolofElectricEngineering,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031,China)Abstract:ToalleviateadverseeffectsO±trackinspectioncarvi

2、brationoncar—mountedvisionmeasurementsystemwhilemeasuringrailprofiledynamically,adatacalibrationmethodbasedonprofilecurvefeaturepointanditerativeclosestpoint(ICP)algorithmisproposed.Dynamicdataiscalibratedpreliminarilybyidentifyingtheprofilecurvefeaturepoint,andthenthetransformationmatrixbetween

3、thepreliminarilycalibrateddataandthestandarddataisdeterminedbyICPalgorithm,finallythedatacalibrationiscompleted.Theimpactofvibrationonmeasurementissimulatedintheexperiment,andthenthedeviationvaluebetweenthecalibrateddataandthestandarddataismeas·uredatbothverticalandhorizontalwearmeasuringpoints,

4、standarddeviationrespectively0.088mm,0.085mm,take0.99confidencelevel,precisionrespectively±0.227mm,±0.219mm.Experimentalresultsshowthatthemethodhasgoodrepeatabilityprecision,canbeappliedtoengineeringmeasurements.Keywords:visionmeasurement;datacalibration;vehiclevibration;railprofile;curvefeature

5、points;iterativeclosestpointEEACC:7130;7210doi:10.3969/j.issn.1004—1699.2015.02.013一种钢轨动态轮廓数据校准方法研究术康高强,李春茂,秦莉娟,马俊(西南交通大学电气._[程学院,四川成都610031)摘要:为减轻轨检车振动对车载视觉测量系统动态测量钢轨轮廓的不利影响,提出一种基于轮廓曲线特征点和最近点迭代算法ICP(IterativeClosestPoint)的数据校准方法。通过识别动态轮廓曲线的特征点,完成数据初步校准,然后利用ICP算法确定初步校准数据与标准数据之间的变换矩阵,实现动态数据最终校准。最

6、后通过实验模拟了振动对测量的影响。实验结果表明:在垂磨和侧磨测量点处,校准后数据与标准数据偏差值的标准差分别为0.088/ll//1、0.08512qm,取置信水平为0.99时,校正精度分别为±0.227inm、±0.219ITIm,该方法有较好的精度,可应用于工程测量。关键词:视觉测量;数据校准;车辆振动;钢轨轮廓;曲线特征点;迭代最近点匹配中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1004-1699(2015)02-0221-06在铁道车辆运行过程中,由于车轮压力、轮轨接动。激光摄像组件通过检测梁与列车底部相连,触摩擦、导向以及冲击等作用,钢轨将会出现磨耗、随车辆一起振动,因此

7、轮廓检测数据也会受到影响。擦伤、波磨、剥离等缺陷。这些缺陷的形成和发展导文献[4]通过实验模拟激光摄像组件相对于钢轨的致铁道车辆运行品质下降,缩短车辆和轨道的使用位置变化,证实了振动对轮廓检测有明显的影响,并寿命,严重的会直接导致列车脱轨。因此,需要定期未提出解决振动影响问题的方法;文献[5]使用角对钢轨的轮廓进行检测,获取钢轨的缺陷信息,为线点检测算法提取钢轨轮廓曲线的特征点,通过特征路养护维修提供科学依据。点来校准轮廓数据,但角点检测易受图

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