列車前方軌道識(shí)別算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來，隨著城市軌道交通的快速發(fā)展，地鐵、輕軌等列車的行車安全變得日益重要。障礙物檢測(cè)系統(tǒng)通過輔助駕駛員排查列車前方軌道情況，提高了列車的行車安全性。對(duì)于障礙物檢測(cè)系統(tǒng)，高效準(zhǔn)確地識(shí)別出列車前方軌道至關(guān)重要。本研究基于列車車載前置攝像頭采集到的圖像，完成了對(duì)列車前方軌道的識(shí)別。識(shí)別過程主要分兩步，首先是近距離軌道識(shí)別，然后是根據(jù)近距離軌道識(shí)別的結(jié)果得到種子點(diǎn)，以改進(jìn)的引入方向的種子區(qū)域增長(zhǎng)方法完成遠(yuǎn)距離軌道識(shí)別。
　　本研究主要內(nèi)

2、容包括：⑴對(duì)于近距離里軌道識(shí)別，采用的是現(xiàn)有的基于曲率映射圖的軌道識(shí)別算法，并作了進(jìn)一步的改進(jìn)。其中，曲率映射圖類似于模板匹配中的模板，不過更為細(xì)致。本文的改進(jìn)主要體現(xiàn)在曲率映射圖的創(chuàng)建上，在創(chuàng)建曲率映射圖之前，建立了列車與不同曲率的理想軌道之間的位置關(guān)系。然后根據(jù)相機(jī)的內(nèi)參及其相對(duì)列車的位置與姿態(tài)得到圖像上每個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的理想軌道的曲率，即曲率映射圖。整個(gè)過程不僅計(jì)算方便，而且得到的曲率映射圖精度高。另外，在根據(jù)曲率映射圖和輸入圖像的

3、梯度圖選取最匹配的理想曲率時(shí)，也作了一定的改進(jìn)。⑵對(duì)于遠(yuǎn)距離軌道識(shí)別，提出了基于局部梯度信息的軌道識(shí)別算法，該方法一共分四步。首先根據(jù)圖像梯度，設(shè)計(jì)一個(gè)度量，衡量菜一區(qū)域內(nèi)的圖像與實(shí)際軌道圖像的相似度。然后根據(jù)近距離軌道識(shí)別的結(jié)果，得到初始的種子點(diǎn)（包括位置和方向）。接著在當(dāng)前初始種子點(diǎn)的鄰域內(nèi)搜索一個(gè)最佳的位置和方向（相似度最高，并滿足一定約束的）作為當(dāng)前最佳種子點(diǎn)，并由當(dāng)前最佳種子點(diǎn)延伸到下一個(gè)初始種子點(diǎn)。最后重復(fù)種子延伸過程，并聯(lián)