轮对磨耗检测中高速图像采集技术研究

轮对磨耗检测中高速图像采集技术研究

作者:师大云端图书馆 时间:2021-10-30 分类:硕士论文 喜欢:3332
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【摘要】轮对作为车辆的重要部分,其磨耗情况对于车辆运行安全有着重要影响。随着我国轨道交通事业的不断发展,车辆运行速度和运载能力都大幅提高,车辆轮对的磨耗情况也随之加重,影响到了车辆运行安全。目前国内的轮对磨耗检测只能在不超过15km/h的速度下保证检测精度,为了适应我国高速铁路检测需求,本文提出了一种应用于轮对磨耗中的高速图像采集系统。本文针对快速运动的车辆,设计了一种基于机器视觉原理,工作于异步触发模式的具有闪光同步功能的高速图像采集系统。本文主要做的工作包括以下几点:(1)提出了一种工作于异步触发模式下,具有闪光同步功能的高速图像采集方法。(2)设计了工作于异步触发模式下的在线高速图像采集系统。首先对光学系统进行分析,设计了光源模块,并讨论了相机和光源的安装位置;其次设计并实现了触发模块,处理传感器信号得到轮对运行位置;再次设计并实现了高精度时序调节装置,实现了图像采集系统中曝光时序和闪光时序的精确控制,保证轮对运行到预设位置时相机曝光、闪光灯闪光;最后设计异步触发采集功能,通过高速工业相机和采集卡实现该功能。(3)进行系统软件设计,利用VC++6.0完成了延时控制软件和图像采集软件的编写。延时控制软件可以调节系统的曝光时序和闪光时序,在图像采集软件中,实现了硬件触发、软件触发、监视、单帧采集等主要功能。通过实验验证,本系统中的相机和闪光灯可以工作在380Hz的频率下,能够实现对快速运行中轮对的图像采集。本系统曝光时序与闪光时序的同步误差小于25μs,当运行速度不高于80km/h的情况下,曝光时间设置为45μs可以采集到清晰的图像。
【作者】蔡鑫;
【导师】吴开华;
【作者基本信息】杭州电子科技大学,测试计量技术及仪器,2014,硕士
【关键词】轮对磨耗检测;机器视觉;图像采集;闪光同步;时序控制;

【参考文献】
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