基于光截法的高速鐵路道岔磨耗檢測中光帶細化研究.pdf

1、道岔磨耗是一種常見的病害，為了保障鐵路運營安全，需要對磨耗進行精確測量。當前，基于光截法的自動檢測系統已經成為道岔磨耗自動檢測的主要手段，以先進的圖像處理技術對鋼軌輪廓圖像進行處理，可以有效提高磨耗檢測的精度。本文重點對基于光截法的高速道岔磨耗自動檢測系統中鋼軌輪廓圖像的細化處理進行研究，主要工作內容如下:
　　首先，對基于光截法的高速道岔磨耗檢測系統中的圖像采集系統進行設計。在闡述光截法原理的基礎上，確定圖像采集系統所需要的硬件

2、設備并進行選擇，主要包括CCD相機、鏡頭和結構光源。在確定系統中的硬件設備之后，為了方便磨耗的自動測算，對CCD相機與鋼軌的空間位置和結構光源的空間位置進行設計。
　　其次，通過查閱文獻，對圖像預處理算法進行分析研究，主要包括圖像濾波和圖像分割兩個方面。在圖像濾波算法中，介紹中值濾波和均值濾波兩種基本算法，同時結合本此研究中圖像對比度和亮度偏低的實際情況，論述了一種基于圖像增強的濾波算法。在圖像分割部分，論述了邊緣檢測分割和閾值分

3、割，并且確定選擇Otsu算法用于光帶圖像分割。
　　另外，對鋼軌輪廓的光帶圖像細化處理方法進行研究?；趫D像特征和細化目的提出了評判細化質量優(yōu)劣的指標，并且在總結分析已有細化算法的基礎上，綜合考慮各細化算法的細化質量和運算成本兩個方面，選擇Zhang快速并行細化算法作為光帶圖像的基礎細化算法。針對算法中存在的毛刺、分叉以及非單一像素寬等缺陷，設計了相應的消除模板，優(yōu)化了細化算法，從而保證了基于光截法的磨耗檢測系統的精度。