高速列车动态位姿测量方法及校准技术研究

• 作者: 刘常杰 叶声华 邾继贵 郭寅 高福来
• 来源期刊: 光电子·激光
• 学科: 交通运输
• 关键词: 高速列车 动态位姿 双目视觉 大视场 校准 三维测量
• 年，卷（期）: 2013,（1）
• 所属期刊栏目: 测量·检测
• 页码范围: 112-118
• 页数: 7页
• 分类号: TN247|U270.7
• 语种: 中文

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.