结构光测量技术用于地铁线路中的接触轨检测任务,具有很多的优势。从行业现状上看,传统的人工对接触轨进行接触式测量,由于检测效率低、工作量大,已经不能满足现在地铁线路的维护工作要求,急需一种便携式的自动化检测工具提供支持。从技术优势上看,结构光测量技术具有非接触性、抗干扰性强、测量精度高等优势,拥有很大的发展前景和应用价值,完全满足接触轨的检测要求。结构光测量技术主要有三角测量和双目测量这两种典型的技术,被广泛应用于工业视觉测量领域中。双目视觉相对三角测量计算量要多出一倍,并且双目匹配代价较高,牺牲了一定的相机精度;三角测量技术需要求解光平面结构信息,系统标定精度要求特别高,需要合适的标定方法才能保证测量精度。根据实际需求,本文通过合适的标定方法,采用三角测量实现检测要求。本文以实际项目需求为背景,构建出一个基于三角测量的接触轨检测系统,用来检测地铁接触轨相关参数。论文的主要内容如下:(1)论文通过建立三角测量法的数学模型,详细分析了测量模型中影响测量精度的因素。然后深入的研究了摄像机标定相关的数学原理,通过两步法结合二维平面靶标实现了系统相机的标定。最后根据本文接触轨的特征,设计了一种系统标定方法,完成了多个摄像机统一坐标系的标定。(2)在结构光测量系统中,高效准确提取结构光中心是实现测量系统的一个比较重要而且比较难的问题。由于实际测量环境的不同,检测过程会受到一定程度的影响,会导致采集到的光带图像质量较差。传统的海森矩阵算法通过计算二维高斯函数的偏导数与图像的卷积求解图像的偏导数。高斯核?参数对结构光中心提取效果影响非常的大,高斯核是根据激光线宽设置的,对于光带宽度不均匀、线宽变化大的图像处理效果较差。本文针对实际测量情况,提出一种自适应线宽的结构光中心提取算法。该算法利用形态学算法提取到初步光带中心和光带线宽,最后根据区域内光带线宽分段计算卷积模板,根据线宽自适应选择高斯卷积模板,改进海森矩阵算法。通过分析比较,该方法能有效的提高计算效率,能较好的处理非均匀变化的激光光带,将算法应用于本文系统,有较好的提取效果。(3)通过ICP最近点迭代实现标定块标准值与测量值的匹配,完成测量系统世界坐标系到轨道坐标系的转换。最后根据测量系统中接触轨特征,通过切片统计学方法完成特征点的提取,实现接触轨参数测量。(4)实现软件相关功能设计,嵌入式相关功能设计,实现软件之间的通讯功能。根据现场检测的环境要求,以及相机和激光器位置角度关系等,合理的设计了检测设备的机械结构。根据现有条件搭建了试验台并进行了实验。实验结果可以看到系统的相对精度能够达到±0.5mm以内,能够满足测量系统要求。