Adaptive Extraktion des Zentrums des Lichtstreifens bei der Online-Messung von Weichenparameteren des Laserstreifens

JING Yingchun ,  

HE Qixin ,  

CUI Jianying ,  

ZHANG Zheng ,  

FENG Qibo ,  

摘要

Die Genauigkeit bei der Extraktion des Zentrums des Laserstreifens ist ein entscheidender Faktor, der die Genauigkeit der visuellen Messung des Strukturlichts beeinflusst. In dem Online-Messsystem für Weichenparameter verursacht die Bewegung der Weiche eine Veränderung der Position des Laserstreifens und Umgebungsstörungen, die zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Helligkeit und Breite des Laserstreifens führen können und somit die Messgenauigkeit des Systems beeinträchtigen. Zur Lösung dieses Problems wird eine adaptive Methode zur Extraktion des Zentrums des Lichtstreifens auf der Grundlage des verbesserten Steger-Algorithmus vorgeschlagen. Diese Methode weist eine starke Anpassungsfähigkeit an die Umgebung und eine hohe Genauigkeit auf. Durch die Kombination der Schwellwertsegmentierung nach Otsu mit dem Two-Pass-Algorithmus wurde der effektive Bereich des Lichtstreifens erhalten, wodurch Streulichtinterferenzen beseitigt und die Berechnungsgeschwindigkeit erhöht wurden; dann wurde durch den Verfeinerungsalgorithmus das Skelett des Lichtstreifens extrahiert und der Anfangspunkt bestimmt, es wurde eine Methode zur Berechnung der Breite des Lichtstreifens basierend auf der Richtung der geometrischen Normalen im benachbarten Raum vorgeschlagen. Schließlich wurde durch die Verknüpfung der Breite des Lichtstreifens mit den Parametern des Gauss-Kerns eine automatische Anpassung der Größe des Faltungskerns erreicht, und schließlich wurde das subpixelgenaue Zentrum des Lichtstreifens erhalten. Die Messergebnisse zeigen, dass der mittlere Fehler des Standardblocks weniger als 0,09 mm beträgt, was für die Anwendung der Online-Messung von Weichenparametern geeignet ist.

关键词

Visuelle Messung; Lineares Strukturlicht; Extraktion der Zentrallinie; Steger; Adaptiv

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