基于 3D 扫描的高速铁路轮对踏面擦伤检测方法

来源：机械与电子杂志2025年第11期北京时间：

作者：马骏;薛旭;陈秉智

单位：1. 大连交通大学机械工程学院,辽宁 大连 116028 ;

摘要：针对 3D 数据在离散与连续空间中多尺度处理导致极值点偏移量大,使得高速铁路轮对踏面擦伤面积分布映射结果与实际情况偏差较大的问题,提出基于 3D 扫描的高速铁路轮对踏面擦伤检测方法。利用高斯核函数构建高速铁路轮对踏面 3D 图像的尺度空间,通过 DoG 函数拟合局部关键点与尺度空间内的所有相邻像素点,校正极值点偏移量,输出 3D 图像的特征点云,避免了极值点偏移量的干扰。利用对称操作函数对特征点云进行高维映射后,根据多分辨率分组学习结果分割高速铁路轮对踏面 3D 数据中的擦伤语义。测试结果表明,所提方法在有效提取特征点云的基础上,能够实现对高速铁路轮对踏面擦伤的有效检测,擦伤面积分布与实际情况的偏差稳定在 0.1 cm2以内。

关键词：3D 扫描;擦伤检测;高斯核函数;尺度空间; DoG 函数;偏移量;对称操作;多辨率分组