基于物理模型的计算机视觉轮对踏面擦伤检测方法

作     者：杨雪荣 张湘伟 成思源 高向东 YANG Xuerong;ZHANG Xiangwei;CHENG Siyuan;GAO Xiangdong

作者机构：广东工业大学机电工程学院广州510006 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2009年第45卷第5期

页      面：214-219页

核心收录：

学科分类：082304[工学-载运工具运用工程] 081203[工学-计算机应用技术] 08[工学] 080204[工学-车辆工程] 0835[工学-软件工程] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(50775044 50805025) 广东省自然科学基金(8151009001000040)资助项目 

主　　题：轮对踏面 擦伤 物理模型 B样条 

摘      要：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。