1、“.....从而科学有效指导养护维修线路的能力。 因此，为提高轨检车的数据处理水平，提高轨检行业的信息化程度，拟对轨 检车系统进行如下改进工作 在系统下编写波形图显示打印软件，实现功能包括用计算机 实时存储显示打印波形图，可进行波形图准确测量，实现当前检测数据与历 史数据进行波形对比，综合比较分析轨道变化原因等功能，取代原有的热敏波形 绘图仪。 在系统下编写超限编辑软件，实现原有型轨检车的所有 功能，如超限编辑和报表输出。同时将轨道检测相关数据存储在轨道管理数据库 中进行管理和利用，并保证各种型号轨检车数据库格式的统。 改造后的轨检车超限数据库采用通用数据库方式，便于检测数据的再利用并 与新型轨检车致，可下载到检测中心正在建设的检测数据中心数据库，打印表 格规范统......”。

2、“.....由摄像传感器获取钢轨断面轮廓图像，对该图像 进行实时处理，从而得到钢轨上被测点的空间位置信号。该方案又分为机器视觉 方案和激光测距方案两种。激光测距方案成本高，技术难度大。我们采用机器视 觉方案并配备套带状结构光源照明系统，所以又称为光取断面法。其结构原理 如图所示 图 在理想情况下，用光源照亮被测物体的断面轮廓线，用摄像机采集断面垂 直方向的图像，即可提取断面轮廓图像。但这种理想情况是无法实现的首先， 被测物体表面被照亮的部分不是厚度为零的亮线，而是有定厚度的亮带。其次， 由于现场安装条件所限，不可能在断面垂直方向安装摄像机，只能从斜侧方向采 集图像。因而我们必须解决两大问题是必须找到亮带的中心线，二是对图像 进行几何矫正。 钢轨断面检测系统的光机配置如图所示，系统工作原理框图如图所示。 各方框的功能介绍如下 图像采集调用图像卡库函数......”。

3、“..... 轨向加速度计 激光光源 摄像头 图 图 亮带搜索亮带图像只占视频图像的部分。为提高处理速度，应根据亮带 的些特征，提取出亮带图像的上下左右边界，用窗口套住亮带图像，只处理窗 口内的图像，不处理窗口外的图像。 图像处理包括低通滤波，中值滤波，灰度校正，直方图均衡，二值化，分 区标号等。型和型轨距轨向检测检测装置的研制 亮带细化目的是找出亮带的中心线。有两种方法是二值图像的细线化 算法，包括细线化，消除短枝和间隙等。二是灰度图像的细化算法。 坐标变换目的是对图像进行几何校正。 数据处理和数据库将实测轮廓线与标准轮廓线进行比较，并测量其左右 轨距的偏差值。 图像库压缩存储视频图像。 系统标定在亮带细化和坐标变换中，通常有八个参数需要确定，系统标定 就是要得到这些参数。为了在工作中参数保持不变......”。

4、“.....使其相对几何位置保持不变。光源照射平面应与钢轨纵轴保持垂直。 作到上述两点，既能保证标定参数不变。 坐标变换 摄像传感器的物像共轭关系如图所示，为物平面地平面，为像平 面光敏面，为投影中心物镜的物方节点和像方节点合二而。平 面与平面相交于迹线又称为透视轴。过点作平面的垂线，与平面 相交于像主点，与平面相交于的相应点，即为物镜的主光轴，即为物镜 的主焦距。过点作平面的垂线，与平面的交点为像底点，与平面相 交于，为物镜的物距。包含主光轴和铅垂线的平面为主纵面又 称为主垂面。与平面的交线为摄影方向线。主光轴和铅垂线的夹 角为相片倾角。与平面的交线与相片坐标系轴的夹角为相片旋转 角。在主纵面内过点作倾角的平分线，与像平面的交点为等角点，在 平面上的相应点为。过作直线平行于，与平面相交于主合点过作 直线平行于，与平面交点为，称为遁点......”。

5、“.....垂直于主纵面，在中与重合。 图 在物平面上，以等角点的对应点为原点，取直角坐标系， 以像主点和底点为原点的坐标关系式   以主合点和遁点为原点的坐标关系式 在般情况下，取像片平面直角坐标系，取物方平面直角坐标系。 像片平面直角坐标系与以等角点为原点底坐标系之间的关系如图所示。，与，之间的关系如下 物方平面直角坐标系与物方坐标系之间的关系如图所示。 ，与，之间的关系下 图图 由式，和式，得     代入式，得     在式，中，是像点在像平面坐标系中的坐标......”。

6、“.....，是对应的物点在物方坐标系轨道坐标系中的坐标，是我们要求的 参数。包含八个参数这些参数决定于近 景摄影的内方位元素和外方位元素。如果这些方位元素已知，要确定这八个参数 必须列出八个方程，也就是说必须利用四对控制点的已知坐标。当控制点数大于型和型轨距轨向检测检测装置的研制 时，采用最小二乘法，选择最佳控制点。 亮带细化 亮带细化的目的是找出亮带的中心线。有两种方法是二值图像的细线化 算法，包括细线化消除短枝和间隙等。二是灰度图像的细化算法。 灰度图像的细化 沿亮带垂直方向钢轨纵轴方向作切面，在切面上亮带光能量的分布应如 图所示。取最亮点的连线作为亮带的中心线。这要求在钢轨表面沿光带垂直 方向作系列平行直线，提取这些平行直线与亮带交线上的最亮点。应当特别指 出，我们不可能在钢轨上完成这工作，只能在摄像机图像上完成此项工作。由 于图像的几何畸变......”。

7、“.....而是相交于点的直线， 该点是这组直线的灭点的合点，在图中，像平面上的像底点就是合点。过合 点和亮带上的任意点作直线，找出直线上的最亮点，将这些点相连就是钢轨轮廓 线的像，经坐标变换即可得到钢轨轮廓线。 二值图像的细化图像细化的目的是把具有 定宽度的线条状区域削减细化到个像素 点的宽度，也就是要找到图像的骨架。我们找光 带的中心线实质上就是找光带的骨架。最著名的 算法是算法，可参阅文献语言图像 处理程序设计。该文献中还介绍了几种相关的祘 法如间隙消除算法消除算法所得到的 细线图形的间隙和缺口。 短枝削去算法算法所得到的细线图形的毛刺和短叉。图 细线平滑算法使细线图形连续平滑。 图像处理 图像处理的目的是消除干扰噪音，改善图像质量。比如低通滤波，中值滤 波，灰度校正，直方图均衡，二值化，分区标号等等。简要介绍如下......”。

8、“.....亮度范围不足或非线性等因素造成 的对比度不足，严重影响图像的视觉效果。如果图像的灰度量化为至级， 若两物体的灰度差小于级，人眼就分辨不清两个物体。为了定量地分析这问题我们对像素的灰度进行统计分析，以灰度值为横坐标，以具有这灰度的像 素数为纵坐标做出统计图，如图所示，这就是所谓的直方图。图中的直 方图表明像素灰度仅分部在很小范围内，这种图像般视觉效果差，感觉十分模 糊。图中的直方图表明像素灰度动态范围很大，图像很清晰。为了提高图 像质量通常要对图像的直方图进行修正，直方图拉伸和直方图均衡等都是常用的 方法。 图 卷积运算与空域滤波 卷积可以简单地看成是加权求和的过程，卷积时使用的权用个很小的矩阵表 示。这种权矩阵称为卷积核。卷积核所覆盖的图像小区域中的每个像素与对应的 卷积核像素相乘，所有乘积之和即为区域中心像素的新值......”。

9、“.....区域的中心像素为   其中                 卷积核中各元素叫做卷积系数。卷积核中卷积系数的大小，方向及排列次序决定 了卷积的图像处理效果。大多数常用的卷积核都是的。 可用下列卷积核实现图像的低通滤波， 近年来型和型轨道检查车被广泛应用于线路检查工作，对保证铁 路运输安全和提高旅客列车的平稳舒适性均发挥了重要作用。但和型 轨检车的轨距轨向测量装置采用安装于轴箱上的轨距吊梁检测方式在安全性及 可靠性方面不能满足铁路大提速的要求，为此运输局下发运基设备 号文要求对型轨检车的轨距轨向系统进行改造。检测中心开始对新型轨 距轨向检测系统的技术展开研究......”。