钢轨磨耗激光视觉动态测量装置及测量方法

摘要

本发明属于测量技术领域，涉及一种钢轨磨耗综合参数的非接触动态测量测量装置及测量方法。本发明测量装置由激光视觉传感器7、计算机、高速图像采集卡、标定靶标和测量软件等组成。本发明测量方法由激光投射器3投射出光平面，经钢轨断面成像系统6成像后，由高速图像采集卡采集到计算机中，对采集图像进行处理，提取出断面特征轮廓的图像坐标，根据测量模型，计算出垂直磨耗、侧边磨耗和总磨耗。本发明首次实现了单激光视觉传感器同时测量单侧钢轨断面轮廓、垂直磨耗、侧面磨耗和总磨耗参数；实现了动态条件下对钢轨磨耗的现场测量。

主权项

1、一种钢轨磨耗激光视觉动态测量装置，其特征在于，1.1、它由激光投射器[3]和钢轨断面成像系统[6]组成的激光视觉传感器[7]、计算机、高速图像采集卡、标定靶标和测量软件组成，激光投射器[3]由半导体激光器[1]和光平面发生光学系统[2]组成；钢轨断面成像系统[6]由CCD摄像机[4]和滤光系统[5]组成，钢轨断面成像系统[6]的光轴和激光投射器[3]的光轴交汇角为45°～60°；激光视觉传感器[7]固定在火车底部车体上，与被测钢轨[10]的距离为300～700mm；1.2、激光投射器[3]投射的光平面[8]垂直于被测钢轨[10]并与钢轨断面平行；钢轨断面成像系统[6]的成像系统能够观测到投射光平面[8]与被测钢轨[10]表面相交形成的轨头和轨腰特征轮廓[9]；1.3、所说的标定靶标为一个二维平面，靶标平面上有预先设置的特征点，在靶标平面上有成矩阵排列的黑色方块，方块的数量为4～100个，方块的边长为3～50mm，其精度为0.01～0.05mm，方块间距为3～50mm，其精度为0.01～0.05mm，选取每个方块的顶点为特征点。