基于圖像識別的測速定位及其在軌道交通實訓(xùn)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著高鐵、地鐵等在國內(nèi)的高速發(fā)展，對軌道交通相關(guān)人才的需求日益擴大。為了適應(yīng)這一需求，國內(nèi)高校及職業(yè)技術(shù)學(xué)校紛紛開展信號、運輸?shù)认嚓P(guān)專業(yè)的學(xué)生培養(yǎng)，并籌建軌道交通實訓(xùn)系統(tǒng)以快速提升學(xué)生的實踐操作能力。在軌道交通實訓(xùn)系統(tǒng)中，列車控制是其重要的功能組成部分。為了有效地控制列車，需要實時確定不同列車所處的不同位置和速度。在現(xiàn)有實訓(xùn)系統(tǒng)的不同列車定位和測速算法中，均各有利弊。尋求成本低廉且快速有效的測速定位算法，對于軌道交通實訓(xùn)系統(tǒng)的建設(shè)具有重

2、要的實際應(yīng)用價值。本論文結(jié)合多個軌道交通實訓(xùn)系統(tǒng)實際項目的需求，在參考了國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，利用圖像采集設(shè)備采集視頻序列圖像，得到了軌道識別、列車定位、列車識別等一系列實用算法，可以實時精確地得到列車的位置和速度，能夠滿足進一步控制列車的需要。
　　論文的主要工作如下:
　　(1)結(jié)合實際應(yīng)用的現(xiàn)場情況，選用不同的視頻采集設(shè)備、設(shè)備不同的安裝位置、安裝角度等進行了對比實驗，得到了適合現(xiàn)場應(yīng)用的焦距選擇、拍攝角度選取等數(shù)據(jù)

3、，并針對采集后的圖片給出了合適的處理方法;
　　(2)在分析常見的軌道識別方法的基礎(chǔ)上，通過對比實驗分析，提出了適合于應(yīng)用的軌道識別方法，該方法結(jié)合了形態(tài)學(xué)基礎(chǔ)理論、頂帽變換方法以及Hough變換原理等，取得了較好的軌道識別效果;
　　(3)提出了列車定位的算法，該算法首先利用運動物體檢測方法得到列車的初步定位，然后通過區(qū)域校正得到列車的精確中心坐標(biāo)，最后通過與軌道識別數(shù)據(jù)的結(jié)合，得到列車位置和速度，實驗結(jié)果表明，該算法能有