激光锁定成像在钢轨磨耗测量系统中的应用

吴柯庆; 余学才; 吴福华; 张蕾

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激光锁定成像在钢轨磨耗测量系统中的应用

吴柯庆 , 余学才 , 吴福华 , 张蕾

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激光锁定成像在钢轨磨耗测量系统中的应用

1.
电子科技大学光电信息学院光学工程系成都 610054

作者简介: 吴柯庆(1987- ),男,硕士研究生,主要从事光电图像处理和目标检测的研究..

通讯作者: 余学才, x.yu3333@gmail.com ;

基金项目:
国家八六三高技术研究发展计划资助项目(2010AAJ206)
中图分类号: TN247

Application of laser lock—in imaging in rail wear measurement

1.
Department of Optical Engineering, School of Physical Electronics, University of Electronic Science & Technology of China, Chengdu 610054, China

Corresponding author: YU Xue-cai, x.yu3333@gmail.com ;

CLC number: TN247

摘要: 应用图像处理技术进行野外火车钢轨测量实验时,不可避免遇到外界强太阳光的干扰问题。为了能有效消除太阳光的干扰作用,采用了激光锁定成像的方法,通过外接控制电路触发激光器并让电荷耦合器件同步采集图像,运用激光锁定成像原理,获得高质量的钢轨轮廓曲线。通过大量实验验证,激光锁定成像的应用使得钢轨磨耗输出的结果更稳定,而且能够适应较大范围内变化的外界环境光干扰。结果表明,激光锁定成像能保证测量系统的稳定性,从根本上消除测量过程中出现的各种随机误差。
- 激光技术 /
- 背景光 /
- 锁定成像 /
- 钢轨磨耗
Abstract: When the rail wear measurement is carried out in the wild,the interference from outside strong sunlight is inevitable.In order to eliminate the interference effect of sunlight effectively,a laser lock-in imaging technology was utilized.An external controlling circuit triggered the lasers and CCD image acquisition synchronously,and high quality image was achieved by means of laser lock-in imaging method.Lots of experiments verified that laser lock-in imaging makes the output of the rail wear more stable and adapt to a wide range interference of outside complicated background light.Experimental results show that laser lock-in imaging can guarantee stability of the measurement system,fundamentally eliminating the random measurement errors.
- laser technique /
- background light /
- lock-in imaging /
- rail wear

[1]	DING D W,JI Sh B,WANG L Zh.Photoelectric real-time detection system for rail abrasion[J].China Railway Science,2006,27 (1):64-67(in Chinese).
[2]	JIN W R,ZHAN X Q,JIANG B H.Non-contact rail-wear inspecting system based on image understanding[C]//International Conference on Mechatronics and Automation.Piscataway,NJ,USA:IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers,2007:3854-3858.
[3]	LI Zh H.The design of rail wear cross section high precision measurement[D].Beijing:Beijing Jiaotong University,2008:1-18 (in Chinese).
[4]	DAI D D,SUN H Y,HAN Y,et al.Image quality assessment of laser active imaging system[J].Laser & Infrared,2009,39 (9):986-990(in Chinese).
[5]	YI S Y,SUH J H,HONG Y J,et al.Active ranging system based on structured laser light image[C]//Proceedings of SICE Annual Conference.Piscataway,NJ,USA:IEEE,2010:747-752.
[6]	SU K,YU X C,ZHU L X,et al.Target image acquisition in strong background light using laser lock-in image[J].Laser & Infrared,2010,40(12):1293-1297(in Chinese).
[7]	YANG L J.Research and implement of steel rail abrasion measurement system based on computer vision[D].Beijing:Beijing Jiaotong University,2008:25-36(in Chinese).
[8]	FENG X Q,SONG W A,MA J J.Test system of the rail abrasion[J].Foreign Electronic Measurement Technology,2008,27(10):32-34(in Chinese).
[9]	HE X C,YUNG N H C.Curvature seale space corner detector with adaptive threshold and dynamic region of support[C]//Proceedings of the 17th International Conference on Pattern Recognition.Cambridge,UK:IEEE Computer Society,2004:791-794.
[10]	WANG W H,SUN J H,LIU Zh,et al.Stripe center extraction algorithm for structured-light in rail wear dynamic measurement[J].Laser & Infrared,2010,40(1):87-90(in Chinese).

[1]	杨恒 , 黄佐华 , 刘云 . 背景光存在下的相衬法原理分析. 激光技术, 2011, 35(5): 696-698. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.05.032
[2]	杨淑连 , 宿元斌 , 何建廷 , 魏芹芹 , 盛翠霞 , 申晋 . 位置敏感探测器测量准确度的研究. 激光技术, 2014, 38(6): 830-834. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.06.023
[3]	杜亮亮 , 高向东 , 张南峰 , 季玉坤 . 激光焊接裂纹磁光成像频域特征分析. 激光技术, 2020, 44(2): 226-231. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2020.02.016
[4]	王平江 , 吴浩 , 陈吉红 , 唐小琦 . 动光式激光切割无缝拼接技术的研究与应用. 激光技术, 2009, 33(4): 369-373. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2009.04.010
[5]	罗贤锋 , 游利兵 , 徐健 , 方晓东 , 罗乐 . 基于激光诱导击穿光谱的元素成像技术研究进展. 激光技术, 2020, 44(1): 66-73. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2020.01.012
[6]	尹国福 , 鲁建存 , 刘彦义 , 贺爱峰 , 曹椿强 . 激光起爆系统光路完整性检测技术研究. 激光技术, 2011, 35(4): 554-558. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.04.028
[7]	张光辉 , 黄宇星 , 黄平 , 周辽 , 焦辉 , 龙芋宏 . 水导激光技术中水-光耦合传能规律研究. 激光技术, 2022, 46(6): 749-754. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2022.06.006
[8]	梁巍巍 , 谈蕊 , 郭豪 , 殷瑞光 , 赵宏鹏 , 李波 . 基于不同阳光背景的激光告警概率曲线研究. 激光技术, 2016, 40(6): 830-833. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.06.012
[9]	盖俊帅 , 马玉婷 , 张运海 , 杨皓旻 , 刘玉龙 . 用于眼底成像的双光楔裂像电控调焦系统. 激光技术, 2024, 48(4): 484-490. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2024.04.005
[10]	娄本浊 . 一种测量液体旋光特性的共光路外差干涉技术. 激光技术, 2012, 36(1): 5-7,12. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.01.002
[11]	周霞 , 窦汝海 , 陈建国 . 相干耦合光栅调谐光纤激光器锁定范围分析. 激光技术, 2008, 32(2): 113-115.
[12]	钟强 , 何衡湘 , 唐钰 , 贾荣华 , 李玲慧 . 基于虚幻引擎的红外成像激光对抗模拟系统. 激光技术, 2024, 48(1): 92-96. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2024.01.015
[13]	史晓丁 , 冯力天 , 刘英 , 杨泽后 , 伍波 , 石磊 . 激光云粒子成像探测仪研制. 激光技术, 2023, 47(1): 67-72. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.01.010
[14]	周瑜 , 贺伟 . 激光成像引信的目标识别方法研究. 激光技术, 2023, 47(2): 267-272. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.02.017
[15]	张超 , 王滨 , 廖志烨 , 衣学斌 , 万勇 , 张伟 . 脉冲激光干扰面阵CCD成像系统的实验研究. 激光技术, 2014, 38(5): 619-622. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.05.009
[16]	曾星 , 伍波 , 史晓丁 , 樊冬 , 吕明爱 , 张国娟 , 李少波 , 周昕 . 机载激光云粒子成像仪研制与校准研究. 激光技术, 2015, 39(6): 798-801. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.06.014
[17]	李兵 , 杨赟秀 , 李潇 , 呙长冬 , 寇先果 , 孔繁林 , 袁鎏 , 郑博仁 . APD阵列及其成像激光雷达系统的研究进展. 激光技术, 2023, 47(3): 310-316. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.03.004
[18]	史明坤 , 胡兵 , 应花山 , 邹非 , 纪明阔 . 激光检测乙烯浓度的光声光谱效应研究. 激光技术, 2016, 40(3): 426-431. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.03.027
[19]	刘音 , 李岩 . 双折射外腔双频激光器光回馈. 激光技术, 2007, 31(5): 459-461.
[20]	杨昭 , 李强 , 孙东松 . 基于1064nm米散射激光雷达的大气消光特性的研究. 激光技术, 2006, 30(2): 170-173.

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激光锁定成像在钢轨磨耗测量系统中的应用

通讯作者: 余学才, x.yu3333@gmail.com;

作者简介: 吴柯庆(1987- ),男,硕士研究生,主要从事光电图像处理和目标检测的研究.

1. 电子科技大学光电信息学院光学工程系成都 610054

收稿日期: 2011-07-26
录用日期: 2011-09-14
网络出版日期: 2012-05-25

基金项目: 国家八六三高技术研究发展计划资助项目(2010AAJ206)

关键词:

摘要: 应用图像处理技术进行野外火车钢轨测量实验时,不可避免遇到外界强太阳光的干扰问题。为了能有效消除太阳光的干扰作用,采用了激光锁定成像的方法,通过外接控制电路触发激光器并让电荷耦合器件同步采集图像,运用激光锁定成像原理,获得高质量的钢轨轮廓曲线。通过大量实验验证,激光锁定成像的应用使得钢轨磨耗输出的结果更稳定,而且能够适应较大范围内变化的外界环境光干扰。结果表明,激光锁定成像能保证测量系统的稳定性,从根本上消除测量过程中出现的各种随机误差。