[发明专利]基于结构光测量的道岔磨耗检测系统及其检测方法

摘要

本发明提供一种基于结构光测量的道岔磨耗检测系统及其检测方法，检测系统包括检测系统承载平台、支架、数字投影仪、工业相机、电脑，道岔数据测量模块、道岔点云数据处理模块、道岔曲面重建模块、对比检测和数据分析模块；检测方法包括对道岔数据进行采集，获取目标道岔的三维点云数据；对点云数据进行精简、优化处理，重构出连续的道岔三维曲面模型；将所得道岔三维曲面模型与同型号道岔标准CAD模型进行对比分析评估道岔的磨耗；本发明减少由于接触式测量设备本身的磨耗而产生的误差和人工测量的主观因素影响；获取的是连续的三维数据，将道岔磨耗测量从有限截面扩展到任意截面，可建立更为全面的道岔磨耗信息，预测道岔磨损趋势，有效防止漏检。

主权项

一种基于结构光测量的道岔磨耗检测系统，其特征在于，包括：检测系统承载平台，所述承载平台上方的支架，固定于所述支架上的用于提供光源和投射结构光条的数字投影仪，位于数字投影仪左右两侧用于采集图像且镜头光轴线在平台上互呈锐角的两个工业相机，与数字投影仪和工业相机连接的用于操作控制和数据处理的电脑，用于数据的检测采集、优化、处理和与标准模型对比的分为以下几个模块的软件系统：道岔数据测量模块：用于对道岔的测量采用基于结构光的非接触测量，从而生成道岔的点云模型，通过编码结构光对道岔进行扫描获取道岔表面的三维几何信息，再通过解算生成道岔点云模型；道岔点云数据处理模块：用于利用kdtree和八叉树Octree算法对点云数据建立空间索引，在此空间结构下对点云进行去噪、滤波和采样，从而得到优化的点云；道岔曲面重建模块：用于利用泊松曲面重建算法对检测点云进行曲面重建，对道岔的磨损进行初步的评估；对比检测和数据分析模块：用于利用ICP算法将点云检测模型和标准CAD模型进行匹配，得到磨损误差色温图和磨损检测报告，得到道岔的详细磨损和几何变形的数据，对道岔的磨损和几何形变进行详细评估。