基于图像处理的道砟颗粒二维廓形追踪提取算法

论文摘要

获取道砟颗粒廓形是研究有砟轨道道床力学性能及开展仿真分析的基础。针对传统图像处理中利用边缘检测算法获得道砟二维廓形信息的不足,提出追踪提取算法。采用数码相机和计算机技术搭建图像采集平台,通过颜色空间转化、二值化处理、边界追踪和数据优化等步骤实现了道砟二维廓形的提取。算法特点在于,提取的道砟颗粒二维廓形数据为有序的点列,廓形曲线连续且闭合良好,检测出来的边缘是单像素宽,通过使用游标卡尺测量证明实际廓形的最大粒径在考虑测量误差及精度的条件下二者数值基本相同。同时,基于前期学者对棱角指数的算法对本文提取廓形进行相应计算并与实测值比较,数值基本吻合,从而说明本算法在一定误差及精度条件下的有效性与可靠性。

论文目录

• 1 搭建消影拍照台
• 2 标定与图像预处理
• 3 道砟颗粒二维廓形追踪提取算法
•   3.1 颜色空间的转换与二值化处理
•   3.2 追踪提取二维道砟廓形
•     3.2.1 初始化
•       （1） 寻找起始点
•       （2） 初次拟合
•       （3） 初次步进
•     3.2.2 追踪
•       （1） 拟合
•       （2） 步进
•       （3） 校准
•     3.2.3 输出有序二维廓形数据点列
•   3.3 二维廓形点列数据优化
• 4 实例分析及可靠性验证
•   4.1 实例分析
•   4.2 算法可靠性验证
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李朋,刘鉴兴,肖杰灵,王平

关键词: 道砟,二维廓形,数字图像处理,追踪提取算法

来源: 铁道标准设计 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 铁路运输

单位: 西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室,西南交通大学土木工程学院

基金: 国家自然科学基金高速铁路基础研究联合基金重点项目(U1334203),国家杰出青年科学基金项目(51425804)

分类号: U213.72

DOI: 10.13238/j.issn.1004-2954.201806290003

页码: 20-25

总页数: 6

文件大小: 1124K

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