철도차량 궤도 분기기 밀착상태 측정을 위한 알고리즘 연구

Abstract

본 논문에서는 텅레일과 기본레일 사이의 밀착상태 계측을 위한 영상처리 알고리즘을 연구하였다. 이를 위해 라인 레이저로 레일형상을 마킹하고 HD급 카메라를 이용하여 레일 영상을 획득 한다. 이때 808nm 밴드패스 필터를 사용하여 외부광원에 의한 노이즈를 차단한다. 레이저 프로파일 검출은 Peak Detector를 통해 레일에 마킹된 레이저의 중심부를 추출하고, ICP(Iterative Closest Point) 알고리즘으로 표준 레일형상과 검측레일 간에 프로파일 형상을 매칭 하였다. 레일 형상의 오차범위는 텅레일과 기본레일 사이 유지보수 거리인 5mm를 기준으로 1m단위로 측정하고 오차는 ±0.5mm로 한다. 검측시스템은 레일 헤드의 기준점과 오차는 0.6° 와 0.4mm 범위로 ±0.5mm 이내임을 확인하였다. 이것은 철도 차량의 레일시스템에 응용할 수 있을 것으로 기대한다. 향후 궤도 분기기의 계측을 위한 많은 연구가 필요하다.