站內(nèi)調(diào)車信號(hào)安全預(yù)警系統(tǒng)研究.pdf

1、地面調(diào)車信號(hào)在調(diào)車機(jī)車上的實(shí)時(shí)顯示對(duì)調(diào)車作業(yè)的安全防護(hù)具有重要意義。我國(guó)站內(nèi)調(diào)車作業(yè)和機(jī)車出入庫(kù)時(shí)存在防護(hù)盲區(qū),并且站內(nèi)沒(méi)有適用于正線機(jī)車臨時(shí)調(diào)車作業(yè)的安全防護(hù)系統(tǒng),主要依靠司機(jī)瞭望信號(hào)燈狀態(tài)進(jìn)行調(diào)車作業(yè)。這就需要司機(jī)時(shí)刻保持高度注意力,容易造成司機(jī)的精神疲勞和注意力下降,同時(shí),戶外工作容易受視覺(jué)角度及天氣的影響,易發(fā)生因人為因素造成的調(diào)車事故。因此,針對(duì)這一問(wèn)題,采用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)結(jié)合圖像處理等相關(guān)知識(shí),主要對(duì)站內(nèi)調(diào)車信號(hào)的實(shí)時(shí)檢測(cè)、識(shí)

2、別及距離測(cè)量等技術(shù)進(jìn)行了深入研究。
　　根據(jù)調(diào)車信號(hào)燈的形狀及其發(fā)出的光柱均為圓形的特點(diǎn),針對(duì)復(fù)雜的站內(nèi)調(diào)車作業(yè)環(huán)境,采用了基于PCA(Principal Component Analysis,主成分分析)和隨機(jī)Hough變換的調(diào)車信號(hào)燈檢測(cè)方法,并結(jié)合站內(nèi)線路特征來(lái)實(shí)現(xiàn)本股道調(diào)車信號(hào)燈的準(zhǔn)確檢測(cè)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明該方法有效地簡(jiǎn)化了圖像的復(fù)雜背景,提高了檢測(cè)速度,具有較好的檢測(cè)精度,并對(duì)有顏色的信號(hào)燈具有良好的檢測(cè)效果。在此基礎(chǔ)上,通

3、過(guò)分析彩色空間模型,提取能反映顯示信號(hào)燈區(qū)域顏色本質(zhì)的特征值H、S、I作為改進(jìn)型BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入,調(diào)車信號(hào)燈的顯示顏色作為輸出,通過(guò)離線訓(xùn)練得到BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)顏色分類器,實(shí)現(xiàn)調(diào)車信號(hào)燈的顯示狀態(tài)的在線識(shí)別。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)參數(shù)選取合適時(shí),顏色分類器的識(shí)別準(zhǔn)確率較高。同時(shí),在調(diào)車顯示信號(hào)燈準(zhǔn)確檢測(cè)的基礎(chǔ)之上,根據(jù)目標(biāo)距離與目標(biāo)物體在圖像中的像素高度之間存在著對(duì)應(yīng)關(guān)系,通過(guò)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),擬合得到調(diào)車顯示信號(hào)燈到調(diào)車機(jī)車的距離與信