高速列车动态位姿测量方法及校准技术研究

摘要：

针对高速列车动态位姿测量中高速、大视场和高精度的测量需求,构建由两台高速相机组成的双目视觉测量系统,通过同步捕捉由大功率线激光瞬时光源构造的测量特征,实现对高速列车动态位姿的实时测量.提出基于非成像模型的相机校准方法,重构相机光学成像过程,构造三维空间成像光束和图像像点之间的一一对应关系,通过建立入射光束角度值与像点坐标的数学模型,实现大视场相机的高精度校准.基于光束平差原理,利用已知长度的基准尺实现双相机位置关系的快速精确校准.实验结果表明,采用上述方法可达到±5”的相机校准精度和±0.2 mm的双相机校准精度,整个系统能达到±0.5mm的测量精度,为高速列车动态位姿的测量提供了一种全新有效的手段.

关键词：高速列车、动态位姿、双目视觉、大视场、校准、三维测量

所属期刊栏目：24

分类号：TN247;U270.7(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家高技术研究发展"863"计划2012AA041205;国家"十二五"科技支撑计划2011BAF13B04;教育部高等学校博士学科点专项科研基金20090032110048

在线出版日期：2013-07-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：112-118