基于單目視覺(jué)技術(shù)的鐵路異物侵限監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、保障行車(chē)安全是鐵路運(yùn)輸永恒的主題。我國(guó)現(xiàn)有的異物侵限監(jiān)測(cè)方式其可靠性和自動(dòng)化程度都非常低，無(wú)法充分保證行車(chē)安全。論文提出把單目視覺(jué)技術(shù)應(yīng)用到異物侵限監(jiān)測(cè)系統(tǒng)當(dāng)中，通過(guò)圖像處理技術(shù)對(duì)入侵異物進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方案的可行性。論文主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)時(shí)，提出采用分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，不僅便于管理，而且提高了系統(tǒng)的可靠性。通過(guò)分析監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)置原則以及監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)要實(shí)現(xiàn)的功能對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，其實(shí)用性較強(qiáng)。<

2、br>　　(2)在系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)中，考慮到圖像在傳輸、生成以及量化等過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量噪聲，論文采用改進(jìn)的開(kāi)關(guān)型中值濾波器對(duì)圖像進(jìn)行去噪處理。改進(jìn)的中值濾波算法采用分段統(tǒng)計(jì)的方式，并且把開(kāi)關(guān)原理加入到濾波算法中，能夠在去除噪聲的同時(shí)很好的保護(hù)圖像的細(xì)節(jié)信息。
　　(3)為了克服已有邊緣檢測(cè)算法檢測(cè)出的軌道線效果不好的缺點(diǎn)，論文提出采用改進(jìn)的蟻群算法對(duì)軌道線的邊緣進(jìn)行檢測(cè)。改進(jìn)的算法通過(guò)在蟻群的路徑選擇中加入搜索熱度因子，提高了算法的尋

3、優(yōu)能力。在考慮軌道邊緣的連續(xù)性和完整性后，結(jié)合圖像的灰度梯度值、像素點(diǎn)的相位角度和螞蟻移動(dòng)的方向性重新設(shè)計(jì)啟發(fā)函數(shù)，提高算法邊緣檢測(cè)的精度。通過(guò)重新規(guī)定信息素更新規(guī)則和動(dòng)態(tài)調(diào)整局部信息素的更新公式，提高算法的收斂速度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明采用改進(jìn)的算法能夠清晰、完整的檢測(cè)出軌道的線路，為下一步的異物入侵監(jiān)測(cè)提供保障。
　　(4)根據(jù)鐵路限界及障礙物的高度要求，對(duì)攝像機(jī)安裝位置進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了采用單目視覺(jué)技術(shù)可以監(jiān)測(cè)入侵異物高度的功能。通過(guò)