针对现有承轨台检测方法中存在的问题,提出一种基于改进的双目线结构光传感器的承轨台测量方法。测量时双目传感器中两个相机与承轨台之间的相对位置保持不变,通过传感器内置的驱动装置控制线激光器移动完成承轨台的扫描,获得点云数据,这提高了承轨台预埋套管位置的数据采集效果和测量精度。在承轨台点云数据处理方面,提出了基于Spearman秩相关系数的点云数据分割提取方法,根据参数定义,实现承轨台5项关键几何参数的自动非接触测量。实验结果表明,所提测量方法精度可达0.3 mm,满足轨道板检测的要求。

提出了一种基于十字靶标的双目立体测量系统标定方法。采用多视图几何约束和光束平差优化精确获得两相机内参数，同时得到在两相机各自坐标系下重建出的靶点三维坐标点集；由两组三维点集之间的刚体变换直接求得系统外参数。该方法只需双相机同时对十字靶标拍摄一次，再由两相机单独拍摄若干幅靶标图像即可，现场操作简单灵活。在标定结果的基础上，对长度为611.800 mm的标尺进行多次测量，平均值为611.776 mm，标准差为0.030 mm。

为克服基于随机模式投影的双目立体测量系统中的局部高光和自身遮挡，提出了一种由单摄像机-投影器构成两个单目测量单元的测量方法。首先，给出了一个标定算法，该算法只需从不同角度拍摄随机光场在普通白板上的图像(称为标定图像)，就可以标定纯随机模板上每一点经投影镜头发出的光线，无需标定投影镜头畸变，且精度不受投影镜头畸变的影响。然后，将随机光场照射下的被测物体图像与标定图像进行亚像素精度的像点匹配，根据三角测量原理获取物体表面的三维点云数据。最后，采用标准平面和圆柱面对该方法进行测量精度验证，并给出了具体的测量实例。实验结果表明,标准试件拟合面的平均偏差<0.02 mm，测量不确定度<0.05 mm (3σ)。综合两个单目测量单元进行测量，能有效避免因高光和遮挡等原因引起的点云数据缺失。