一种钢轨磨耗激光视觉图像快速处理方法

摘要

本发明公开了一种钢轨磨耗激光视觉图像快速处理方法，包括：投射两个以上相互平行且垂直于钢轨轴向的光平面，选取一个光平面投射到钢轨轨腰及轨头的光条的图像，计算轨腰处光条中心在光平面坐标系下坐标，并计算轨腰的大圆及小圆在光平面坐标系下的圆心坐标；计算所选取的光平面坐标系与标准钢轨截面轮廓坐标系之间的转换矩阵；在视觉传感器图像平面中，分别确定垂直磨耗约束点及水平磨耗约束点之间的线段与轨头光条的交点；将垂直磨耗点及水平磨耗点的图像坐标逆变换到标准钢轨截面轮廓坐标系下，确定钢轨垂直磨耗点及水平磨耗点在标准钢轨截面轮廓坐标系下的坐标，钢轨垂直磨耗点及水平磨耗点与标准钢轨轮廓之间的垂直距离及水平距离，即为所测钢轨的磨耗值。本发明钢轨磨耗值的检测效率大大提高。

主权项

1、一种钢轨磨耗激光视觉图像快速处理方法，其特征在于，包括：光栅结构光视觉传感器投射两个以上相互平行且垂直于钢轨轴向的光平面，在光栅结构光视觉传感器的图像中任意选取一个光平面投射到钢轨轨腰及轨头的光条的图像，提取钢轨轨腰处光条中心点的图像坐标，根据光栅结构光视觉传感器的数学模型，计算所选取的光条中心点在光平面坐标系下的坐标数据并拟合得到轨腰的大圆及小圆的圆心坐标；计算所选取的光平面坐标系与标准钢轨截面轮廓坐标系之间的转换矩阵；在标准钢轨截面轮廓坐标系下确定钢轨的垂直磨耗及水平磨耗的约束点，使钢轨的垂直磨耗值及水平磨耗值均在约束点之间的线段上；根据所选取的光平面坐标系与标准钢轨截面轮廓坐标系之间的转换矩阵，以及所选取的光平面坐标系与光栅结构光视觉传感器的图像坐标系之间的单应矩阵，确定垂直磨耗及水平磨耗的约束点在图像坐标系下的坐标；在所选取的钢轨轨腰及轨头的光条所在的图像平面中，分别确定垂直磨耗约束点及水平磨耗约束点之间的线段与轨头光条的交点，所述交点分别为垂直磨耗点及水平磨耗点，确定垂直磨耗点及水平磨耗点的图像坐标；以及将垂直磨耗点及水平磨耗点的图像坐标逆变换到标准钢轨截面轮廓坐标系下，确定钢轨垂直磨耗点及水平磨耗点在标准钢轨截面轮廓坐标系下的坐标，钢轨垂直磨耗点及水平磨耗点与标准钢轨轮廓之间的垂直距离及水平距离，即为所测钢轨的磨耗值。