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《大连海事大学》 2011年
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基于视觉测量的铁路列车钩舌检测流水线关键技术研究

汪洋  
【摘要】:为解决具有复杂型面零件三维几何量的批量自动化检测问题,针对保障铁路运输安全的关键部件列车钩舌的自动化检测需求,基于视觉测量技术研发了铁路列车钩舌检测流水线,并对其线结构光传感器测量模型参数标定、检测系统测量模型参数标定及数据后处理等数字化三维检测关键技术做了深入研究。论文主要工作归纳如下: 1.以铁路列车钩舌检测线为例阐述了具有奇异复杂型面零件批量检测系统设计思路,其中包括:系统执行机构,电控系统,主控软件构架及功能和集成系统的检测流程。 2.应用考虑镜头畸变的线结构光传感器测量模型和RAC两步法标定出传感器测量模型参数。为改善测量精度,将人工蜂群径向基神经网技术引入标定过程完成了传感器模型参数的计算。 3.构建了检测系统执行机构运动轨迹的运动学数学模型,并给出了检测系统的测量模型。使用柔性臂测量机结合空间球拟合、空间圆拟合算法对检测系统测量模型参数进行标定,同时提出了一种基于空间几何交比不变性原理的检测系统测量模型参数快速求解方法。 4.使用三维栅格法对点云数据编码,并基于区域增长原则及曲率不变原则对点云数据进行降噪精简处理。应用主元素分析法对点云数据和标准CAD模型进行主元素分析处理并实现初始配准,使用迭代最近点算法使点云数据与标准CAD模型精确配准。 5.对钩舌标准件做等精度测量和磨耗过的钩舌做不等精度测量,根据测量结果给出钩舌检测流水线检测系统的测量精度与不确定度,并根据检测结果对误差来源做了分析。 最后总结课题研究成果,并在此基础上对课题深入扩展研究提出方向。
【学位授予单位】:大连海事大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP391.41;U270.6

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