1、隨著中國鐵路近年來的迅速發(fā)展,列車的行車安全越來越受到重視。輪對是鐵路車輛行走的主要部件,車輪踏面作為車輪與鋼軌面上滾動接觸的部位,在列車的運行過程中具有極其重要的作用,因此對車輪踏面外形尺寸技術參數的監(jiān)控和測量對保證列車的行車安全具有重要的意義。本文設計實現了一種基于激光三角測量法的二維激光測距傳感器以實現對車輪踏面外形尺寸的快速測量。
　　 首先在詳細調研了國內外已有測距技術基礎上,結合車輪踏面外形尺寸的測量的非接觸式要求,

2、采用了激光三角測量法,設計了傳感器的總體方案,包括傳感器的外形結構、硬件控制電路方案和總體數據處理流程。根據硬件電路方案完成了電路的各個模塊設計和調試,包括:電源模塊、FPGA與DSP外圍電路與配置電路、CMOS圖像傳感器接口、通訊接口和SDRAM存儲器擴展等。
　　 其次利用FPGA和DSP設計了激光光斑圖像的采集和處理功能,在FPGA方面,設計了二維激光光斑圖像的采集和存儲功能,并完成了相應的邏輯控制功能,如DSP命令信號的

3、譯碼和SDRAM控制器和總線切換開關等。在DSP方面,對采集到的原始圖像進行數據處理,包括對激光光斑原始圖像的畸變矯正、動態(tài)閾值處理和利用重心法提取光斑圖像的中心線等。
　　 最后,利用最小二乘法對二維激光傳感器實驗平臺的系統(tǒng)參數進行了標定；并在Matlab環(huán)境下設計了GUI控制界面實現對傳感器系統(tǒng)的控制、數據讀取和顯示存儲功能。應用整個傳感器系統(tǒng)進行了踏面標件的測量實驗,并分析了實驗數據。實驗結果表明所設計的傳感器實驗系統(tǒng)具備