Построение профиля и определение геометрических параметров поверхности катания железнодорожного колеса с помощью лазерного профилометра

Рассмотрены проблемы, возникающие при обработке оптических изображений, сформированных из отраженных от поверхности колеса железнодорожного транспорта лазерных сигналов. Разработана конструкция размещения лазерных излучателей и фотоприемных устройств для обследования колес в движении. Разработан новый алгоритм, направленный на повышение точности построения профиля поверхности катания колеса. Для обработки регистрируемых оптических изображений в отраженном от поверхности колеса лазерном излучении предложена новая методика, основанная на использовании фильтрация данных, в которой применен новый алгоритм, позволяющий удалить засветку (облако точек с ложными данными), выбросы (одиночные ложные точки) и оставить только нужные точки профиля. Новый алгоритм разработан на основе плотностного алгоритма кластеризации HDBSCAN (Hierarchical Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise). Алгоритм позволяет исключить точки формирующие ошибки при построении профиля поверхности катания колеса. Использование новой конструкции размещения оптических элементов и алгоритма позволило повысить точность измерений ключевых параметров колеса, таких как толщина, высота и крутизна гребня, и равномерный прокат.