机车轮对检测是机车安全检测的重要环节之一,现阶段国内逐渐使用动态轮对检测系统代替静态人工检测手段,意在提高检测工作效率。针对动态轮对检测系统,本文重点研究基于机器视觉的机车轮对踏面全景生成技术。论文工作主要从机车轮对踏面提取、踏面全景生成及动态检测系统等三个方面展开了研究:机车轮对的踏面提取。根据系统采集的定点成像,划分踏面初选区域;采用灰度投影技术,依据灰度投影值大小以及变化速率,初步定位踏面区域;基于踏面边缘梯度变化,通过Canny算子检测踏面边缘点,根据链码检测策略计算并跟踪边缘点梯度方向值,判断轮缘上的边缘点,提取踏面轮缘线;使用最小二乘法拟合踏面边缘,生成完整的轮对踏面轮缘线。踏面图像的全景生成。使用张正友标定法,建立圆形标定板上圆心特征点在成像平面坐标系与世界坐标系之间的映射,通过逆透视变换矩阵求取轮对边缘点实际坐标,完成踏面图像的曲面校正。采用直方图规格化处理技术,改善踏面图像光照质量。研究基于特征点匹配和基于空间的像素匹配等图像全景生成技术。根据踏面图像分段采集特点,利用基于空间的像素匹配方法来计算踏面图像交叠区域的灰度差值。根据灰度差值和最小平滑宽度,平滑踏面交叠区域,对踏面图像进行拼接,从而生成360度踏面全景图像。机车轮对动态检测系统的实现与升级。研发基于机器视觉的轮对动态检测系统,完成现有系统的轮对踏面动态采集、踏面全景图像生成技术的升级改造,实现了一种鲁棒性高、处理性能好的轮对动态检测系统。系统在济南动车检测中心的在线检测线上试运行,检测性能良好,满足系统指标要求。