轨廓测量系统钢轨纵向标定方法研究

为了获取钢轨轮廓测量系统中钢轨纵向的方向参数,提出了一种基于平面靶标的钢轨纵向标定方法.利用平面靶标与钢轨表面紧贴时靶标坐标系的Z轴始终与钢轨纵向垂直的特点,将平面靶标在钢轨表面平移或者旋转,并使平面靶标与钢轨表面保持贴紧状态;通过相机采集一组不同姿态下的平面靶标图像,将这组靶标坐标系Z轴单位向量变换到世界坐标系下,利用变换后单位向量的坐标进行平面拟合,通过计算拟合平面的法线得到钢轨纵向的方向向量,从而完成钢轨纵向参数的标定.在实验室环境下验证了所提方法的有效性,钢轨纵向标定误差在0.1°以下.当靶标图像数量在10张以上时,所提方法能达到最优的标定效果.所提方法为钢轨轮廓测量系统的精度提升和可靠性评估提供了理论依据.