基于圖像處理的鐵路軌道異物入侵的自動(dòng)識(shí)別研究.pdf

1、隨著鐵路智能運(yùn)輸技術(shù)的快速發(fā)展，鐵路運(yùn)輸不僅在我國(guó)的交通運(yùn)輸中占有獨(dú)特的地位，而且在全世界交通運(yùn)輸中也起到了中流砥柱的作用。由于列車運(yùn)行在戶外開放的鐵路軌道空間，給外來異物入侵鐵路界限留有足夠的空間，從而導(dǎo)致鐵路軌道異物入侵交通事故屢次發(fā)生。因此，采取怎樣的措施能準(zhǔn)確、及時(shí)地發(fā)現(xiàn)軌道入侵異物，對(duì)入侵異物進(jìn)行有效正確識(shí)別，并實(shí)時(shí)向鐵路工作人員發(fā)出預(yù)警信息，成為降低鐵路異物入侵導(dǎo)致發(fā)生危險(xiǎn)事故的關(guān)鍵。國(guó)家鐵道部出臺(tái)了綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

2、，鐵路異物入侵監(jiān)控系統(tǒng)被廣泛地應(yīng)用到鐵路交通運(yùn)輸?shù)陌踩雷o(hù)方面，在一定程度上大大減少鐵路交通事故的發(fā)生，為人們的生命財(cái)產(chǎn)安全和鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩\(yùn)營(yíng)提供了保障。
　　通過數(shù)字圖像處理和計(jì)算機(jī)視覺各方面知識(shí)的學(xué)習(xí)，分析了鐵路入侵異物的來源和類型特點(diǎn)。對(duì)視頻序列圖像進(jìn)行相關(guān)處理，對(duì)鐵路入侵異物的檢測(cè)方法和異物識(shí)別算法做了大量分析和基礎(chǔ)研究，主要可分為三大部分：
　　首先，通過對(duì)采集的鐵路軌道數(shù)字圖像進(jìn)行分析和預(yù)處理，提出了采用一種改

3、進(jìn)的Hough變換直線檢測(cè)方法，對(duì)鐵路直線軌道進(jìn)行檢測(cè)和提取，完成對(duì)圖像中鐵路軌道區(qū)域的定位。
　　其次，在基于改進(jìn)的加權(quán)平均法對(duì)鐵路軌道圖像進(jìn)行背景建?；A(chǔ)上，提出了一種采用分塊直方圖匹配法對(duì)入侵異物進(jìn)行檢測(cè)的新方法。首先對(duì)背景模型圖像進(jìn)行分塊，計(jì)算每一小塊圖像的直方圖；接著對(duì)讀入當(dāng)前幀圖像進(jìn)行與背景圖像同樣大小的分塊，并計(jì)算每一小塊圖像的直方圖；最后計(jì)算背景圖像和當(dāng)前幀圖像相對(duì)應(yīng)的每小塊圖像直方圖上灰度級(jí)的差值，取其最大值并進(jìn)