鐵路扣件識(shí)別的研究.pdf

1、隨著我國(guó)鐵路發(fā)展的加快，維護(hù)不斷擴(kuò)張的鐵路線路，實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵路的安全預(yù)警已成為越來(lái)越重要的課題?？奂淖饔檬菍撥壒潭ㄔ谲壵砩希坏┏霈F(xiàn)缺失，很可能會(huì)引起嚴(yán)重的事故。因此，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的扣件缺失檢測(cè)就成為一個(gè)非常重要的任務(wù)。
　　課題組前期設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的扣件檢測(cè)系統(tǒng)，能夠完成基本功能，但是該系統(tǒng)還存在一些不足，需要進(jìn)一步提高檢測(cè)性能和效率。主要的不足有:
　　(1)如果鐵軌定位不準(zhǔn)，會(huì)導(dǎo)致扣件搜索范圍不準(zhǔn)確，也就可能會(huì)導(dǎo)致扣件檢測(cè)不準(zhǔn)確

2、，另外，鐵軌上的缺陷也不能正確檢測(cè)出來(lái)。因此提高鐵軌定位的準(zhǔn)確性成為了關(guān)鍵問題。
　　(2)扣件檢測(cè)的速度比較慢，怎樣提高效率將是系統(tǒng)實(shí)用化的另一個(gè)關(guān)鍵問題。
　　為了解決上述兩個(gè)問題，本論文主要做了以下工作:
　　(1)在鐵軌圖像中，扣件有規(guī)律地排列在軌道的兩側(cè)，因此可以利用鐵軌圖像的這個(gè)特點(diǎn)，在對(duì)鐵軌圖像中的扣件進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候，先檢測(cè)到軌道的位置，根據(jù)先驗(yàn)知識(shí)，確定軌道兩側(cè)的扣件的大致范圍，再?gòu)倪@個(gè)范圍內(nèi)搜索扣件。

3、在檢測(cè)軌道的位置的時(shí)候，本文提出了一種有監(jiān)督的軌道檢測(cè)算法，建立了一個(gè)軌道位置的標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍作為檢驗(yàn)無(wú)監(jiān)督軌道檢測(cè)結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)，如果無(wú)監(jiān)督軌道檢測(cè)結(jié)果不在標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍內(nèi)，就對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行修正。
　　(2)在對(duì)鐵軌圖像中的扣件進(jìn)行識(shí)別的時(shí)候，本文選擇了HOG特征和基于漢明距離的最近鄰算法。HOG特征是用來(lái)描述物體梯度和邊緣特征的，能夠很好地描述扣件的形狀特征。在前期工作中，采用了基于Chi方距離的最近鄰算法進(jìn)行扣件檢測(cè)。但是由于基于H