【正文】 29。他無論在理論上還是在實踐中，都給與我很大的幫助，使我得到不少的提高這對于我以后的工作和學(xué)習(xí)都有一種巨大的幫助，感謝他耐心的輔導(dǎo)。是他們在我畢業(yè)的最后關(guān)頭給了我們巨大的幫助與鼓勵，給了我很多解決問題的思路，在此表示衷心的感激。在我的十幾年求學(xué)歷程里，離不開父母的鼓勵和支持，是他們辛勤的勞作，無私的付出，為我創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)條件，我才能順利完成完成學(xué)業(yè)，感激他們一直以來對我的撫養(yǎng)與培育。學(xué)友情深，情同兄妹?；厥姿哪?，取得了些許成績，生活中有快樂也有艱辛。四年的大學(xué)生活就快走入尾聲，我們的校園生活就要劃上句號，心中是無盡的難舍與眷戀。另外，我還要感謝大學(xué)四年和我一起走過的同學(xué)朋友對我的關(guān)心與支持，與他們一起學(xué)習(xí)、生活，讓我在大學(xué)期間生活的很充實，給我留下了很多難忘的回憶。再次對周巍老師表示衷心的感謝。郭謙功老師淵博的知識、嚴謹?shù)淖黠L(fēng)和誨人不倦的態(tài)度給我留下了深刻的印象。沒有他們的幫助，我將無法順利完成這次設(shè)計。經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析問題的能力、合作精神、嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)等方方面面都有很大的進步。本次畢業(yè)設(shè)計大概持續(xù)了半年，現(xiàn)在終于到結(jié)尾了。作者簽名: 二〇一〇年九月二十日致 謝時間飛逝，大學(xué)的學(xué)習(xí)生活很快就要過去，在這四年的學(xué)習(xí)生活中，收獲了很多，而這些成績的取得是和一直關(guān)心幫助我的人分不開的。本人愿意按照學(xué)校要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版，同意學(xué)校保存學(xué)位論文的印刷本和電子版，或采用影印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存設(shè)計（論文）；同意學(xué)校在不以營利為目的的前提下，建立目錄檢索與閱覽服務(wù)系統(tǒng)，公布設(shè)計（論文）的部分或全部內(nèi)容，允許他人依法合理使用。作者簽名: 二〇一〇年九月二十日本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本設(shè)計（論文）不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。學(xué)位論文作者（本人簽名）： 年 月 日學(xué)位論文出版授權(quán)書本人及導(dǎo)師完全同意《中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫出版章程》、《中國優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫出版章程》(以下簡稱“章程”)，愿意將本人的學(xué)位論文提交“中國學(xué)術(shù)期刊（光盤版）電子雜志社”在《中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》、《中國優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》中全文發(fā)表和以電子、網(wǎng)絡(luò)形式公開出版，并同意編入CNKI《中國知識資源總庫》，在《中國博碩士學(xué)位論文評價數(shù)據(jù)庫》中使用和在互聯(lián)網(wǎng)上傳播，同意按“章程”規(guī)定享受相關(guān)權(quán)益。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式注明并表示感謝。鐵道部客運專線接觸網(wǎng)培訓(xùn)教材．成都：西南交通大學(xué)出版社，2007[7]張道俊，張韜．接觸網(wǎng)運營檢修和管理．北京：中國鐵道出版社，2006[8]張韜．接觸網(wǎng)狀態(tài)修工作的思考．鐵道機車車輛，2004(2)[9]朱德勝．德國接觸網(wǎng)動態(tài)檢測技術(shù)．電氣化鐵道，2004(3)[lO]李大為．德國接觸網(wǎng)動態(tài)接觸壓力檢測及其缺陷判別技術(shù)淺析．鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，2005(8)[11]陳唐龍．接觸網(wǎng)檢測車振動補償研究．西南交通大學(xué)學(xué)報，1999(2[12]于正平，張弘，吳鴻標(biāo)，昌月朝．高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)一受電弓統(tǒng)的研究．中國鐵道科學(xué)，1999．20(1)[13]蔡學(xué)敬陳唐龍牛大鵬．基于OnuriS線陣列CCD攝像技術(shù)的高速電化鐵路接觸網(wǎng)動態(tài)檢測系統(tǒng)．軌道交通，2007(5)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進行的研究工作所取得的成果。他們對我學(xué)有所成的期盼是我在繁忙的工作期間，堅持刻苦學(xué)習(xí)、始終保持自信的動力源泉。同時感謝我的同事在我工作學(xué)習(xí)中給予的關(guān)心和支持。從論文選題、資料收集、文獻閱讀到論文撰寫的整個過程中，無不凝聚著指導(dǎo)老師的心血和汗水，在此謹向老師表示最真摯的謝意！老師學(xué)識廣博、學(xué)風(fēng)嚴謹、師德高尚，令我由衷敬仰；老師理論與實踐結(jié)合的研究方法、銳意進取的創(chuàng)新精神，使我受益匪淺，在今后工作和學(xué)習(xí)中將起到深遠的影響。（3）本系統(tǒng)主要是對接觸線幾何參數(shù)進行檢測，尚無硬點和離線等動力學(xué)參數(shù)的檢測功能，今后還需要進一步開展這方面的研究工作。具體怎樣實現(xiàn)，還需要進一步研究實踐。在今后的工作中，本系統(tǒng)還有一些問題需要繼續(xù)研究，持續(xù)改進。經(jīng)過系統(tǒng)誤差分析，系統(tǒng)受采樣頻率和兩攝像機不同步的影響很小，可忽略不計?！　”菊撐尼槍δ壳盎趫D像處理的接觸網(wǎng)非接觸式檢測系統(tǒng)進行研究，在系統(tǒng)硬件設(shè)備選型和軟件模塊保持不變的基礎(chǔ)上，引入自適應(yīng)控制技術(shù)和自適應(yīng)閥值方法，運用多閥值段劃分和自適應(yīng)閥值方法進行圖像分割，改善了圖像預(yù)處理效果；運用跟蹤分析手段識別并排除干擾目標(biāo)，提高了有效目標(biāo)識別效率和幾何參數(shù)獲取速度；將攝像機水平設(shè)置，降低了安裝難度，消除安裝角度誤差對檢測結(jié)果的影響；利用數(shù)據(jù)庫軟件控制照明光源開閉時刻，解決了因照明光源延時開閉造成的目標(biāo)丟失問題。結(jié)論經(jīng)過近幾年的研究和實踐，國內(nèi)基于圖像處理的接觸網(wǎng)非接觸式檢測系統(tǒng)已取得了較大進展，但仍未很好地適應(yīng)接觸網(wǎng)設(shè)備的高速檢測。若心盤距軌面按5000mm計算。經(jīng)過理論分析和運營實踐表明，在影響拉出值的振動橫向位移的因素眾多因素中，起決定性影響的是車體側(cè)滾振動，其中最為嚴重的是發(fā)生下側(cè)振動，其次才是橫向振動。車輛振動是一個非常復(fù)雜的課題，同一輛車，不同的線路等級和線路狀態(tài)，振動情況不同：同一車輛、同一線路，不同的運動速度，振動也不一樣；不同的車輛情況也不同。車體的振動形式有：沉浮振動、橫擺振動、伸縮振動、搖頭振動、仰伏振動、側(cè)滾振動等。在接觸線工作支和非工作支轉(zhuǎn)換處，由于工作支和非工作支平行且高度相近，無法判斷目標(biāo)接觸線，這時可進行錨段關(guān)節(jié)處的雙線檢測，即認為兩根接觸線目標(biāo)都有效。在線岔的情況和錨段關(guān)節(jié)處的檢測也很相近，都可利用工作支和非工作支的區(qū)別來進行目標(biāo)識別和跟蹤。在接觸網(wǎng)系統(tǒng)的支持部分，能成像的主要有腕臂、定位器、定位管以及軟硬橫跨，但由于它們大都垂直軌道方向，在接觸線方向只是零星出項，對光的反射性能差，并且成像很寬，所以對接觸線目標(biāo)的識別和跟蹤可以忽略。承力索表面比較污濁，底面呈柱狀弧形，對光的反射性較弱，所以承力索目標(biāo)成像寬度小且邊緣過度平滑；列車在運行過程中，由于接觸線與受電弓摩擦作用，磨耗面光亮，發(fā)射性能較其它物體高很多，并且磨耗面邊緣幾何過度陡峭，在攝像機中成像信號電平較高，所以接觸線目標(biāo)成像邊緣明顯，斜率大。為了有效地保留檢測目標(biāo)的信號，有必要分析接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)及其各成像部件的特征。(a)接觸線高度誤差分析圖 (b)接觸線拉出值誤差分析圖圖41采樣點位置相異引起誤著分析圖　　受接觸線實際布局的影響，當(dāng)兩攝像機采樣點之間的位置差較大時，攝像機C，在B點采樣時所得到的圖像數(shù)據(jù)，與攝像機C，在A點采樣時所得到的圖像數(shù)據(jù)相比，接觸線目標(biāo)點在攝像機中成像的起始位置和圖像寬度均會發(fā)生一些變化。4．1兩攝像機采樣點位置相異引起的誤差列車高速運行時，輸入數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)中供運算的圖像數(shù)據(jù)，可能不是接觸線同一位置點的圖像信息，而是相距一定距離的不同點圖像信息。靜態(tài)誤差是在車體中心線與線路中心一致的情況下，由于對拉出值和高度作間接測量引入的運算誤差和設(shè)備誤差，從引起靜態(tài)誤差的角度上看，影響檢測數(shù)據(jù)有效性的主要因素有以下兩個方面：第一，測量過程中采樣點位置相異；第二，攝像機在測量過程中，其工作背景造成的影響。誤差可分為絕對誤差包和相對誤差巨兩種，分別表示為被測真值4是一個理想的概念，在實際中測量過程中，由于受到各種主觀及客觀因素的影響，真值往往不可能準(zhǔn)確獲知。測量結(jié)果的準(zhǔn)確度是指測量結(jié)果與被測真值以相接近的程度。　　由于系統(tǒng)誤差具有一定的規(guī)律性，可以預(yù)測并加以控制，所以下面重點針對系統(tǒng)誤差進行分析?！　。?）疏失誤差（過失誤差）主要是由試驗人員粗心大意，如讀數(shù)錯誤或操作失誤所致，這類誤差往往與正常值相差很大，也明顯地超過正常條件下的系統(tǒng)誤差和隨機誤差。隨著測量次數(shù)的增加，隨機誤差平均值愈來愈小?！　。?）隨機誤差（偶然誤差） 由一些不易控制的因素引起，如測量值的波動、試驗人員熟練程度、感官誤差及外界條件的變動等一系列問題?！　。?）系統(tǒng)誤差由于測量儀器不完善、有缺陷以及沒有按規(guī)定條件使用，試驗理論、試驗方法或試驗條件不合要求，觀測者個人習(xí)慣等因素所引起的誤差。第4章 系統(tǒng)誤差分析在實際測量中，人們對客觀事物認識的局限性、測量器具不準(zhǔn)確、測量手段不完善、測量環(huán)境條件變化以及測量工作中的失誤，都會使測量結(jié)果與被測真值之間存在一定差異，形成測量誤差。對其中的圖像解析和光源控制兩個模塊進行了自適應(yīng)算法改進。檢測系統(tǒng)架構(gòu)略有變化，如圖32所示。2．目標(biāo)斷點的自適應(yīng)接續(xù)當(dāng)目標(biāo)圖出現(xiàn)斷點時，接觸線的中心位置無法確定，但是通過事后補償?shù)姆椒▉磉M行斷點的接續(xù)，可以近似確定目標(biāo)中心位置，進而獲得斷點的幾何參數(shù)。事先根據(jù)檢測區(qū)段的隧道、橋梁等跨線建筑物的起止公里標(biāo)建立數(shù)據(jù)庫，在即將進入隧道、橋梁前的一定距離時(由延遲時間和列車速度確定)，通過光源控制卡自動開啟照明光源，逐步增加光源的照度，在進入隧道、橋梁的瞬間，將光源的照度增大到規(guī)定值。1．照明光源的自適應(yīng)控制晝間檢測通過隧道、橋梁時，由于光源開啟延時，往往會造成檢測目標(biāo)丟失，而始終開啟照明光源進行檢測，則會在背景亮度較高的情況下，降低背景和目標(biāo)的灰度差值，造成目標(biāo)丟失。實際檢測中，有時會因為照明光源開閉延時、目標(biāo)圖局部出現(xiàn)斷點、存在無效目標(biāo)等原因，影響目標(biāo)的定位計算。為避免做為多個目標(biāo)去識別，就需要對有效閥值段進行優(yōu)化。另外，在第一次二值化過程中，采取了固定長度為F。采用自適應(yīng)閥值法進行圖像預(yù)處理，并通過兩次二值化處理方案實現(xiàn)目標(biāo)與背景的分離。檢測主要包括圖像采集、圖像預(yù)處理、獲取目標(biāo)、干擾目標(biāo)排除、目標(biāo)定位和計算幾何參數(shù)等步驟。由上節(jié)分析可知，將自適應(yīng)控制和自適應(yīng)閥值引入檢測系統(tǒng)是十分必要的。自適應(yīng)閥值法是用一定數(shù)量的像素組成閥值段，對一幀灰度圖像進行分割，然后每個閥值段分別以特定算法提取閥值進行圖像預(yù)處理方法。(2)自適應(yīng)識別根據(jù)對攝像機采集的一幀灰度圖像使用統(tǒng)一閥值還是對圖像不同區(qū)域使用不同閥值進行預(yù)處理，可以分為全局閥值法和自適應(yīng)閥值法(也稱為局部閥值法)。在測量時還會產(chǎn)生照明光源延遲開閉、多目標(biāo)出現(xiàn)、目標(biāo)斷續(xù)等不確定因素隨時進入檢測系統(tǒng)。從系統(tǒng)內(nèi)部來講，描述接觸線的數(shù)學(xué)模型的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，我們事先并不一定能準(zhǔn)確知道。　　常規(guī)的反饋控制系統(tǒng)對于系統(tǒng)內(nèi)部特性的變化和外部擾動的影響也具有一定的抑制能力，但是由于控制器參數(shù)是固定的，所以當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)部特性變化或者外部擾動變化幅度很大時，系統(tǒng)的性能常常會大幅度下降，甚至不穩(wěn)定?！　∽赃m應(yīng)控制是一種基于數(shù)學(xué)模型的控制方法，它所依據(jù)的關(guān)于模型和擾動的先驗知識比較少，需要在系統(tǒng)的運行過程中不斷提取有關(guān)信息，依據(jù)對象的輸入輸出數(shù)據(jù)，不斷地在線辨識模型參數(shù)，使模型逐步完善。此外，還有一些與測量設(shè)備以及被測目標(biāo)相關(guān)的不確定因素進入系統(tǒng)。描述被控對象及其環(huán)境的數(shù)學(xué)模型不完全確定，其中包含一些未知因素和隨機因素。(1) 自適應(yīng)控制任何一個實際系統(tǒng)都具有不同程度的不確定性。自適應(yīng)算法是指系統(tǒng)能夠根據(jù)不同的情況