結(jié)構(gòu)光三維測量技術(shù)在列車走行部異物檢測的應(yīng)用研究

孫艷濤，楊唐文，秦勇

（1.北京交通大學(xué) 信息科學(xué)研究所，北京 100044；

2.北京交通大學(xué) 軌道交通控制與安全國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100044）

由于高速鐵路技術(shù)復(fù)雜度高、易受環(huán)境影響等原因，安全高效是高速鐵路建設(shè)與運(yùn)營的首要問題。近幾年，越來越多的新技術(shù)應(yīng)用到高速鐵路安全保障體系中[1-4]。在此，闡述結(jié)構(gòu)光三維測量技術(shù)，并探討其在列車走行部異物檢測中的應(yīng)用。

1 結(jié)構(gòu)光三維測量技術(shù)簡介

基于結(jié)構(gòu)光的三維測量技術(shù)是非接觸式測量的一種，三維視覺能直觀反映物體的尺寸、形狀、體積等信息，解決二維圖像對比度和顏色干擾等問題。結(jié)構(gòu)光三維測量利用光學(xué)三角測量原理，以傳統(tǒng)的三角測量方法為基礎(chǔ)，通過計算被測點(diǎn)與光學(xué)基準(zhǔn)線的角度變化來計算該檢測點(diǎn)的深度信息，從而得到被測物體的三維模型。該測量技術(shù)可高效完成三維實(shí)體的重建和測量，在三維數(shù)字建模、考古發(fā)掘、數(shù)字化城市等諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

三維測量技術(shù)在國外起步較早，產(chǎn)品面向各個領(lǐng)域，如工業(yè)產(chǎn)品檢測、鐵路網(wǎng)絡(luò)檢測以及高速三維檢查等，檢測速度和精確度都處在領(lǐng)先水平。我國結(jié)構(gòu)光三維測量技術(shù)正在快速發(fā)展中，并已將研究成果應(yīng)用到實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)和生活領(lǐng)域[5-7]。隨著研發(fā)的不斷深入，結(jié)構(gòu)光三維測量技術(shù)在鐵路檢測應(yīng)用方面也取得了一些成果[8-11]。傳統(tǒng)的鐵路檢測方式主要依靠人工巡查，不僅費(fèi)時、費(fèi)力、可靠性差、效率低下，而且缺少可靠的檢測手段和方法。……