基于雙目線結(jié)構(gòu)光的輪對測量技術(shù)研究.pdf

1、隨著我國軌道交通運(yùn)行速度的不斷提升，列車運(yùn)行安全問題也變得越來越突出和重要。輪對作為軌道交通中重要的支撐運(yùn)動部件，承受較為復(fù)雜荷及沖擊，列車的高速運(yùn)行要求輪對的各項參數(shù)滿足列車高速運(yùn)行時的技術(shù)要求，檢測其關(guān)鍵尺寸對列車安全運(yùn)行有著重要的意義。本文結(jié)合吉林省科技發(fā)展計劃項目及某客車廠具體實際要求，根據(jù)線結(jié)構(gòu)光檢測原理，對雙目線結(jié)構(gòu)光輪對檢測技術(shù)進(jìn)行了研究，主要研究內(nèi)容及成果如下：
　?。?）為得到較為完整的車輪踏面輪廓數(shù)據(jù)，提出了利

2、用兩套線結(jié)構(gòu)光組成的雙目線輪對測量方法。對于兩套線結(jié)構(gòu)光獲得的點云，提出在頻域中進(jìn)行配準(zhǔn)，該方法通過將相同特征的點云還原到數(shù)字矩陣當(dāng)中，接著進(jìn)行極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，求其互功率譜并的傅里葉逆變換，求取突擊函數(shù)的峰值位置，得到兩點云的相對旋轉(zhuǎn)角度，同理可求得兩點云矩陣的平移向量。
　?。?）對點云頻域配準(zhǔn)方法進(jìn)行了精度驗證。點云平移驗證可以得出：平移配準(zhǔn)不存在線性或者非線性的誤差，同時確定放大系數(shù)對檢測精度的影響。對點云旋轉(zhuǎn)配準(zhǔn)精度驗證得出：

3、配準(zhǔn)誤差是呈周期變化的奇函數(shù)，提出將旋轉(zhuǎn)配準(zhǔn)誤差進(jìn)行分段擬合，然后根據(jù)分段擬合后的直線與求得的初值進(jìn)行迭代取優(yōu)，最終補(bǔ)償至實際角度值。
　?。?）對傳感器測量時本身存在的噪聲干擾進(jìn)行了分析，在同一點云添加噪聲后再次檢測配準(zhǔn)參數(shù)，可以驗證傳感器本身存在噪聲影響并不影響本文提出的配準(zhǔn)方法。
　?。?）針對配準(zhǔn)后點云整體傾斜的問題，提出對配準(zhǔn)后車輪點云內(nèi)側(cè)面數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析的方法來擬合基準(zhǔn)平面，根據(jù)平面參數(shù)對點云進(jìn)行整體旋轉(zhuǎn)，將