1關(guān)于高速機車車體動態(tài)限界檢測系統(tǒng)的可行性報告機車車輛及動車組整車線路高速運行試驗中，需要精確測量車體限界。傳統(tǒng)的動態(tài)限界測試方法采用激光測距二維重構(gòu)成像技術(shù)，測量車體的外部輪廓。該測量方法由于受激光傳感器掃描速度的限制，不能滿足時速500公里以上的試驗要求。本系統(tǒng)采用激光在車身打上標記，用高幀頻攝像機攝取并存儲高速運動車體的視頻圖像，利用三維動態(tài)變形測量技術(shù)和視頻判讀方法，對高速運動車體的限界實現(xiàn)光電非接觸式精密測量。趕技術(shù)笨要求鎖系統(tǒng)昂測量鬼精度并≯龜0.迫1%耍；趕鏡稠距離潮測量殿誤差鍋≯默2m殃m；緞番妖工作氧環(huán)境濕溫度恨-1增5紅℃段～5眠5貢℃筑；憶狂馬工作付環(huán)境紋濕度私5%搭～9引0%毯；勿組路擬建膠裝備噸將用超于室肢外現(xiàn)授場，橡因此凡要求紛具有營較高釋的環(huán)顫境適賺應(yīng)能適力；理 遣車宴長：客25穩(wěn)00健0狡mm閃；置 殊車屋寬：違35沿00躁m脈m。彎2、晨技術(shù)賴方案哨2.為1磁基于舞高速錘攝像炸的三癥維動狹態(tài)變陶形數(shù)唉字化宏測量拍原理等本方呼案基懷于車曠體是看剛體大的考明慮和輕車體改外形念輪廓棗歇的前芬提，焦利用障高速般攝像蝴和鹿計算窄機輔府助技繳術(shù)來虧獲取始高速挑運動邁車體架的限圣界數(shù)憲據(jù)。灘具有逃不損仙傷物券體表喝面，濱材料桶適應(yīng)奉性廣青，測今距大尊，精獨度高壟等優(yōu)廢點，壺系統(tǒng)違誤差形為小枝于1決mm劉。灣測量雖原理脫概述鹿：剛測量怖速度池假設(shè)告車輛孕運行怒速度竟為剝5影00葬Km爸/h思，選閃擇攝嘩像機噸的幀丙頻1圾00驕0H壩z，憲也就那是兩被幀圖棄像的向間隔朋時間圈為0鈴.1尾ms絨，可橡以算暗出在笨0.進1m機s的詢時間喘里車予輛移瘦動了震13眠8.乓8店mm遷。因淚為圖方像能欲覆蓋喚10恥24理m哭m禍×疏10啞24襖mm滔的面妄積，誰所以吵兩幀宇圖像去中車竹廂的新標記打位置民移動燈了大春約級0.野13辦5算視場陪，攝蜂像機沾可以勒清晰生拍下甩以緞5蔬00怕Km挽/h辜運動綢的車迅輛，艙供分玉析測以量。薯攝像隱機槍〔加搜窄帶繩濾光碑片〕惰哥箏除了限系統(tǒng)據(jù)裝調(diào)稿、環(huán)看境條賠件造僚成的泥測量葬誤差檔以外崖，攝墻像機約的分啟辨能榨力是箏一項舌主要銹的誤愚差來降源。鈴本系漸統(tǒng)的臘攝像紙機應(yīng)收選擇拾高分得辨率朵的?？祭缲Q加拿皆大M酒eg科a此Sp壇ee獄d碰Co區(qū)rp拐公司栗生產(chǎn)柄的M約S5居0K?！?學(xué)28衡0有×柴10文24統(tǒng)像元像，5爆00犯fs范p〕猜和M廳S5漫5K嬌〔1糟28剩0飾×乳10筆24好似元鑰，1場00傻0f構(gòu)sp腹〕都慰可以爬滿足僅要求賭。酷考慮呆到現(xiàn)崖場試菊驗，愁陽光察的影株響很歉大，榴需要轎采用鳳窄帶暖濾光貿(mào)片盡笨量濾車掉柴激光繡波長叮以外汁的雜落光，基為信盟號處錫理創(chuàng)赴造良衫好的逆條件掙。邀根據(jù)禾試驗塑現(xiàn)場篩的布鳥局，泉選擇鉗〔或臣設(shè)計獎加工該〕合內(nèi)適的侄光學(xué)章系統(tǒng)應(yīng)，既姑保證速測量豐視場膜，又底要保徒證測麗量精瞞度。席線光生源源技術(shù)港參數(shù)惜波長教范圍螞：6竊35廊nm影/座6餡50彩nm旁/很65釘8n澇m逐電源采輸入莖：故AC詢1便70壘～2繡50死V/杏DC溝4趙.5換V圖1帶調(diào)整架的線激光源嶼工作贊方式糞：連轟續(xù)工圖1帶調(diào)整架的線激光源莖出瞳乖功率友：1艷00穗mw亞光束樣直徑棒：砍3M盲處線競寬久≤席2m蠟m條扇蝶蕉角漸：蛛90胡°～勵1叔20傅°創(chuàng)頻率蛙：連杠續(xù)光炊輸出變光束隨質(zhì)量揚：細懷線，渴均勻在，明作亮販直線必度：弄≥偶1/扛50選00碗工作疾溫度比：－伐10貝℃～芒50柴℃解2.悔2吳測試素方法壽：管將靶釋標〔煮基準黎圖形津〕貼碎到負車體嚷外表?！踩缈h圖銅2留所示螺〕，捷由于廈圖形蚊的幾冠何參亂數(shù)已冰知，禮從觀貨測點央來看顧，靶祝標的頌圖像敵發(fā)生輸?shù)淖兤鸹湍锎砻亓塑嚻俭w位風置和芹姿態(tài)串的變抗化。積攝像都機安古裝的斥距離羨和角歪度通迅過現(xiàn)叛場校甩準，底攝取爭車體遙上靶營標的德圖像豪，經(jīng)逐過圖佳像采皮集卡嗽變成禽圖像吃數(shù)據(jù)奏，保歐存在巨計算膠機中梳，事高后對農(nóng)靶標專的圖枕像進訊行視銳頻判遣讀，貨就可慣以精活確推死算出途車體完在X匹方向奸的限材界坐匹標。組視頻頌判讀墨的圖伶像如恨圖蜜3子所示悶。猜A、滅B、罪C纖、循D耀表示蓮靜止禁或慢嚴速行彩駛的饑車體驢上靶肥標的躁圖像跑(藍奏色十襲字絲址〕，奧A′齊、B心′、清Ｃ′楚、Ｄ叫′唱表示鵲高速變行駛奇的車素體上熱靶標加的圖治像(喘紅色乓十字煮絲〕斯。由被于車龍體在才離心底力的絹作用臺下，甚沿著構(gòu)Ｘ軸顧的負伶方向恢向外猴移動顛。靶姜標離慌攝像消機的旺距離傍增加撓，因信此在編攝像誤機靶況面上脾成的飼像的私大小膨和比驗例將刊發(fā)生梢變化損。攝像機攝像機XYZOAABCDA′B′C′D′圖圖3基于車體靶標的車體限界判讀測量示意圖圖圖2基于車體靶標的單攝像機測量方案示意圖LfDdΔdΔL脹攝像紋機的卸光學(xué)堤成像揉原理默如圖杜4偵所示確。以壺1維保情況孔為例晚說明星，2LfDdΔdΔL廈圖馳4須攝午像機劑的光替學(xué)成晨像原頃理部當日車體想在X亂方向摔向外網(wǎng)移動胳ΔL前距離餅時，瞞靶標鳥的像烘在尺糞寸上互將縮話小Δ申d幅。只施要精嗚確測破出續(xù)Δd躍，就班可以肌精確趴計算持出Δ娛L，遣得到華車體摟的限門界。圖5靶標圖形菠車體據(jù)標記際的產(chǎn)圖5靶標圖形猾用印灰有規(guī)偷定圖脫形的允靶紙遠〔如黑圖禍5端所示皮〕貼聾在車柜體上汪?？箞D形姜大小帝約1困m衰×估1m孔。用職高幀勇頻攝娘像機與攝取衡車體掀靶標溪記韻的圖酷像。偷為了混提高亭測量善精絞度，沉盡量移使圖未像充洪滿視純場。朗朝嘆也可估以用滴幾只貪激光壤器組捆成一練組平亡行光壤投射繡到車段體上派產(chǎn)生瀉靶標破圖形繭，例雪如圖太6戀所示霸。這淘種辦佳法的病優(yōu)點戶是可齊以保旺證每禾幀圖子像都璃能準跑確地故拍到混靶標評的像解。車體車體激光靶標〔b〕激光靶標〔a〕激光靶標向車體投射圖6激光靶標及其向車體投射示意圖黑測量玩精度飼：LLΔLΔdD2Dff柏假設(shè)攝扒像機跑的1典個象峽元尺幸寸為谷b,反鏡拜頭焦盡距f耕，那么穿瞬時碼視場限=星2過tg碎-1?！瞓敘/2構(gòu)f〕游。藍所以欠，一壟個象噸元對轎應(yīng)給妙定距補離L頸處的燥線視廉場就新決定喝了系億統(tǒng)的催測量諒精度振。對歡于同釣樣的祥車體顛移動叨Δ召L賴，靶殼標小抽1倍圓，攝叮像機夏鏡頭眉焦距景大1步倍，慰測量仔的精括度蟻Δ惠d暗一樣蝶。所威以，寄車體暗靶標桑的尺微寸可塑以小奇一點雙?；鹪O(shè)正頌方形谷車體遮靶標查的邊斧長D份=0稱.5森m，瘋L=游2.移5m愛，攝算像機勻分辨降率為榴10械00叛×胃10插00愛，1云個像告元尺答寸為跪b=石6.及8聯(lián)μ社m，輩假設(shè)車銹體靶歐標的東像大宋小為紹10夏00臺個像像元=概6.終8m菌m，貿(mào)那么f步=3舌4m交m。余因為喂假設(shè)令撐Δ掏d=棟6.史8霧μ竊m,艇那么有那所以述，影Δ需L=愁2.貢5m濾m,敗魚測量精視場叔角辰θ掃=2頭ta粒n欄-1犧(2浸50遮/2聰50損0〕府=1瞧1.鑼4視°，菌在距緩離為份L=怨2.狂5m薪處，膠測量揮精度販約為采0.血1如%。馳測量菠系統(tǒng)煌的標阿校：跌在如隆圖豐7換所示籌的圖那么像中辭，車吸體靶喬標的烤圖像旅位置戰(zhàn)是相透對于遵攝像貝機靶這面的扶坐標堅系統(tǒng)庫。因刷此，粘攝株像機排的大無地坐薪標必縱須知奧道。摘可以哈采取薯事先司或事冊后用閥專門凳的靶稀標對煤攝像誓機的版靶面職坐標園系統(tǒng)半進行麻現(xiàn)場位標校僅。頑專用礦靶標負可以莖用代兆表車尚體的出靶板迫在類驕似軌攜道尺毀的設(shè)頓備上乏，靶爺板上訪繪制抄定制牲尺寸餡的圖肢形，檔如圖騙7這-a詳所示感。使課專用叉靶標罪的位種置處陷于車償體靜仍止時見的位尊置。太現(xiàn)場秧標校壁時，穗將專咱用靶魯標放交在測枕量標多記點蹦，讓雞靶標遲圖形忠正好緞成像孝在靶孝面的抖中心營〔如哄圖堤7醬-b?！臣串a(chǎn)可。拌圖像份處理傲系統(tǒng)警根據(jù)測靶標帶圖像除就可院以標仿定攝湯像機暴的視煎角和服測量治距離玻。州如果級采用竹激光胃靶標沃，那么咸專用淡的靶犬板上哪不需廣要有怖任何騾圖形劫。動狂態(tài)車馳體限塊界測棕量時蜘，標工校好廟的攝孟像機課不動友，根茅據(jù)車箏速提研前啟榮動攝斗像機擇拍照謝，事禁后進貍行判仿讀。揮要想熟沿著球軌道翻多點繼測量鳴，需問要將假專用索靶標哪沿著無軌道碗推到返指定之位置口重新扮標校將。專用靶標專用靶標命訴伍湯歲束辨(a挺)殖擱燥瓜敞謎抱圈鼠貫菜普述欲說器線減幻(b瀉)折曾背祥哀尾涂姿城圖銀7業(yè)菜測量莖系統(tǒng)騙的標送校繭計算慎機聾計算尺機的丙任務(wù)菠是對凡高速配攝像閣機攝完取的燥圖像揉進行膝判讀木。本里方案綱采用拋計算戚機輔苗助維調(diào)整敵圖像拍的穴比照啞度輝、亮邪度，更半自辭動魔判讀毯車體添限界易。關(guān)辨鍵是筐軟件廁的研吧制和牌人機助界面真的方蠻便有參效，圾保證娃能夠鬧進行礦快速軋、高繪精度國的事文后判嫂讀糊。辰測量習(xí)現(xiàn)場擴的布宗置宋瓣扣由于選測量客系統(tǒng)塞由多軋個精樹密部勸件組糠成，棕整個姜測量逐系統(tǒng)陣需要著仔細揉包裝庸后運扒到現(xiàn)室場展愚開使注用。汪現(xiàn)場茶要求知不高紀，地隙勢開揀闊就山行。食加固元的三矮角架竿，調(diào)祥整攝狠像機村視軸初和線霧光源閑指向肅，確扣信可兆以拍編攝車伍輛的略圖像祖。稼醬唱沿著塵車輛釀運行內(nèi)的反賊方向用，設(shè)誘置啟旺動信蓮號發(fā)初生器挎1臺睡，作禿為高齊速攝互像機朵的啟銷動信沿號，農(nóng)保證日拍攝興到車收輛的碼標記業(yè)；擔攝像碌機和狗信號胃發(fā)生蟲器分厲別通補過電鋼纜連媽到控伍制臺我，進周行實廳況顯騾示、字圖像垃處理落、測馬量程宅序和痕遠程錢通信秒的控肅制。兔為了序保證真測量雪的準嗓確性碼和可炮靠性苗，兩顫套設(shè)棟備從圍軌道銀兩邊陸同時怕測量敲測量分。遺測量遮系統(tǒng)桐攝像搖機和擇激光旨靶標粘都要扒放在均有手博動調(diào)召節(jié)機