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《北京交通大学》 2009年
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运动物体位置姿态测量系统的研究

卫研研  
【摘要】: 线路几何尺寸是表征轨道交通基础设施安全状态最为重要的参数,这类参数的高精度检测是确保轨道交通安全的基础,对国家经济和人民生活有着重要的意义。目前车载式动态检测已经成为铁路和城市快轨的主要安全检测手段,但在检测过程中检测设备由于振动会产生六个自由度的不确定性,这严重影响了测量的精度,因此检测运动列车的位置姿态、弥补测量误差至关重要。本文在研究国内外相关技术的基础上,结合列车检测设备的特点,设计了列车运动位置姿态定点测量系统。 本文的设计基于双目立体视觉原理和布尔莎坐标转换模型,系统具有结构简单、安装方便、精度高等优点。为了满足系统高速测量的要求,本文选用FPGA来完成图像采集的功能;利用PC机强大的处理功能完成图像的后期处理。图像处理中采用形态学对图像进行杂点去除,实现特征点的精确定位;采用重心法获得特征点的亚像素级图像坐标。本文采用神经网络对像机进行参数标定,根据立体摄影原理和特征点的图像坐标获得特征点的三维坐标,最后根据坐标转换模型得到列车的六个自由度。根据系统测量方案,在现有实验条件的基础上搭建了测量平台,并进行了相关实验,实验数据表明系统精度满足精度要求。
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TP274

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