基于單目視覺的軌道交通異物侵限檢測(cè)方法研究.pdf

1、近年來我國(guó)高速鐵路發(fā)展迅速，一大批的客運(yùn)專線陸續(xù)建設(shè)完成，列車技術(shù)也取得了重大進(jìn)步，運(yùn)營(yíng)時(shí)速已經(jīng)達(dá)到了350km/h，在方便人們出行的同時(shí)，也對(duì)列車運(yùn)行安全提出了更高的要求。在影響列車運(yùn)營(yíng)安全的因素中，異物侵限會(huì)導(dǎo)致鐵路沿線既有建筑物的破壞，鐵路行車的中斷，往往還會(huì)導(dǎo)致列車脫軌和人員傷亡，不僅極大的危害了人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，也造成了國(guó)家財(cái)產(chǎn)不可估計(jì)的損失。對(duì)高速鐵路來說，由于行車速度快，單靠司機(jī)視覺和傳統(tǒng)檢測(cè)方法進(jìn)行異物識(shí)別難以保證行車

2、安全。因此，在鐵路全線或某些特殊地段安裝異物侵限檢測(cè)系統(tǒng)，使其能實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地檢測(cè)是否有異物侵限并及時(shí)發(fā)出報(bào)警對(duì)確保軌道交通安全具有重要意義。
　　本論文在研究國(guó)內(nèi)外已有的軌道交通異物侵限檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了融合單目視覺和雙目視覺的異物檢測(cè)系統(tǒng)，并重點(diǎn)完成了基于單目視覺的軌道交通異物侵限檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，包括系統(tǒng)總體功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和異物侵限檢測(cè)算法設(shè)計(jì)，并通過一系列實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了算法的可行性。
　　論文利用Hough變換檢測(cè)鋼

3、軌，以鋼軌為中心實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)區(qū)域和安全區(qū)域的劃分。文中設(shè)計(jì)了基于幀間差分的背景提取和更新算法，利用背景差法提取前景，從而完成異物檢測(cè)的基礎(chǔ)功能。在此基礎(chǔ)上，論文分析了實(shí)際應(yīng)用過程中可能發(fā)生的惡劣情況，重點(diǎn)關(guān)注了大風(fēng)天氣造成攝像機(jī)劇烈抖動(dòng)和強(qiáng)光照下陰影影響這兩大因素，分別設(shè)計(jì)了利用鋼軌特征自動(dòng)匹配的去抖算法和分段式陰影檢測(cè)算法，大大降低了系統(tǒng)的誤檢率，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性。論文還提出了列車識(shí)別算法，用于區(qū)分侵入異物和正常行駛的列車。