钢轨磨耗测量系统中光带主曲线提取的研究

吴柯庆，余学才，吴福华，张 蕾

（电子科技大学 光电信息学院，四川 成都610054）

0 引 言

铁路提速和重载运输的快速发展、客货运量和行车密度大幅度增长，铁路运输的安全越来越受到大家的重视，轨道的安全检测成为了铁路相关部门的重要工作之一。在各种决定钢轨损伤的参数中，钢轨头部的磨耗值是主要参考标准之一。钢轨直接承载了列车的压力并通过与列车之间的摩擦来引导列车的运动，所以钢轨的磨耗主要在轨头部分，钢轨磨耗是否超限，直接决定钢轨是否需要更换或打磨。因此，精确地测量出钢轨轨头的磨耗值对于钢轨的维护及火车的运行安全非常重要。如何精确且高效的测量出钢轨轨头磨耗一直是国内外铁道部门一个重要的研究课题［1－3］。

目前国外非接触式钢轨磨耗测量技术得到了很好的发展，而且能测量如轨距，轨头磨耗，三角坑等项目。而国内对钢轨磨耗的测量现阶段都是采用手工卡尺测量，这种方法的精确度虽较高，但受实际测量条件和测量环境的影响，其测量效率低下。随着技术的发展，现在国内也在研究一种基于计算机视觉的非接触式激光光切法测量钢轨磨耗的方法［4－5］，其主要原理是通过激光垂直照射到钢轨表面，电荷耦合器件（charge－coupled device，CCD）以一定角度实时采集钢轨切面的激光散射图像。提取光带图像中心骨架后，通过和理论图像进行对比，就能计算就出钢轨的磨耗值。所以钢轨光带中心曲线的提取对系统的测量的准确度有很大的影响。……