【摘 要】
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道岔几何位置异常是导致列车脱轨的主要原因，对其进行实时监测是有效预防列车脱轨的重要手段。针对此需求，本文设计一套基于双目视觉的道岔关键参数在线原位监测装置。首先，针对铁路行车振动易造成视觉测量系统外参改变的难点，提出一种基于简易标签的在线自标定算法。此外，为了准确定位道岔监测特征，采用激光标记方式增强纹理特征的方法，可解决尖轨摆动导致成像视角变化导致监测特征难以定位的难题。同时，针对露天光照的干扰
【机 构】
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湖南大学机机器人视觉感知与控制技术国家工程实验室
【基金项目】
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国家自然科学基金（2021JJ50159）项目资助；
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道岔几何位置异常是导致列车脱轨的主要原因，对其进行实时监测是有效预防列车脱轨的重要手段。针对此需求，本文设计一套基于双目视觉的道岔关键参数在线原位监测装置。首先，针对铁路行车振动易造成视觉测量系统外参改变的难点，提出一种基于简易标签的在线自标定算法。此外，为了准确定位道岔监测特征，采用激光标记方式增强纹理特征的方法，可解决尖轨摆动导致成像视角变化导致监测特征难以定位的难题。同时，针对露天光照的干扰，提出了高斯加权的灰度重心法提取光条中心，该方法成功克服铁轨金属表面易漫反射等缺陷，可有效定位出监测特征。最后，完成双目立体配合并计算出监测特征点三维坐标，完成道岔参数的监测。现场实测表明，本装置硬件成本低、鲁棒性强、速度快，误差约为0.3mm。
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