针对传统轨距检测方法设备复杂、安装要求高和数据计算量大的问题，设计了一种基于轮轨相对横移的轨距检测系统。该系统首先使用两组激光源与相机组合分别采集左右两边轨头内侧激光光斑图像，然后根据钢轨边缘特点使用Hough 检测与透视变换将其矫正为同一采集距离正视视角图像，接着对比基准时刻图像计算激光光斑中心点垂向位移变化量并通过其与轮对横向相对位移的几何关系分别计算两侧轮轨相对横移变化量，最后由两者差值得到相对初始时刻轨距变化量实现轨距的间接检测。实验结果表明，该轨距检测方法硬件结构简单，数据计算量小且检测精度较高，可实现轨距参数的非接触式检测。lateral relative displacementZhang Guangyue1, Ma Zengqiang1*, Yuan Jiajing1, Kang De1, Yan Deli1, Li Junfeng21School of Electrical and Electronics Engineering, Shijiazhuang Tiedao University, Shijiazhuang, Hebei 050043, China;2School of Mechanical and Electric Engineering, Handan University, Handan, Hebei 056000, ChinaAbstract:

传感器在铁路安全维护方面应用广泛.为了实现实时在线轨距测量,将激光技术与CCD图像式传感器相结合,建立车载轨距机器视觉检测系统.首先介绍系统的构成与工作原理,并提出基于去噪前置与距离变换算法的快速轨道轮廓中心线提取方法.然后采用强对比度拉伸和指数变换的方法进行图像增强,并结合高斯平滑与动态感兴趣区域对图像进行快速去噪前置处理.最后对图像进行精确阈值分割处理,采用距离变换的方法得到轨道轮廓中心线并定位轨距测量点.结果表明,该系统检测精度满足-1mm~+1mm,图像帧处理速率为14.35m/s.轨距机器视觉检测系统满足实时在线轨距检测对系统鲁棒性、检测速度和精度的要求.