貨車輪對尺寸動態檢測系統綜合標定方法

丁 源,馬宏偉,曲 輝

(1．國能鐵路裝備有限責任公司，北京 100048；2．天津哈威克科技有限公司，天津 301799)

1 引言

輪對尺寸是影響車輛行駛安全的重要因素之一，因此，相關部門對輪對參數測量有嚴格規定與要求[1]。傳統人工輪對尺寸檢測方法容易受到主觀因素影響，不但增加勞動強度，還會降低檢測效率[2]。利用計算機與圖像技術的輪對尺寸檢測是現階段廣泛使用的方法。而有效的標定過程則是確保尺寸檢測精度的關鍵。

崔凌燕等人認為，攝像機標定是利用一組參數來表示已知機器視覺系統的成像過程，包括攝像機內外部參數。因此利用正方形標定模板對圖像進行處理，結合直線特性約束條件與正方形性質計算攝像機畸變系數，再根據最小二乘法獲取攝像機外部參數[3]。該方法只利用一個正方形輪廓即可實現標定，標定過程較為簡便。

姚強等人利用亞像素邊緣完成標定板特征提取，從而實現標定。首先對標定板圖像進行采集并處理，得到像素級別邊緣，將邊緣像素點作為中心，取3×3的數字窗口運算梯度方向，并完成圖像灰度的雙曲正切擬合，從而獲得級別邊緣。最后按照圓形對像素邊緣擬合，計算圓心坐標，實現標定[4]。該方法運算速度較快，還可應用于圖像分割領域。

雖然上述兩種方法能夠在不同程度上提高標定精度，但容易受到作業環境影響，導致標定過程不穩定，因此適用性較低。為進一步改善標定性能，本文在平面方程的基礎上，對貨車輪對尺寸動態檢測系統綜合標定方法進行研究。……