基于智能相機(jī)的鐵路異物侵限檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著中國(guó)鐵路建設(shè)的高速發(fā)展，列車行駛速度逐步提高，行車安全問題日趨突出與重要。由于鐵路異物侵限造成的事故時(shí)有發(fā)生，這給鐵路的安全運(yùn)營(yíng)帶來了重大的威脅?，F(xiàn)有的基于機(jī)器視覺的異物侵限檢測(cè)方法大多采用嵌入式采集結(jié)合PC圖像處理的方式，這種方式的異物檢測(cè)存在實(shí)時(shí)性差、成本高等問題，針對(duì)較長(zhǎng)線路的檢測(cè)時(shí)，也無法實(shí)現(xiàn)沿線密集式的布置。所以有必要研究一種集圖像采集、處理和傳輸于一體的智能相機(jī)及算法，以達(dá)到更快速的實(shí)時(shí)檢測(cè)處理、報(bào)警以及更低廉成本的目的

2、。
　　因此本文提出了一種基于智能相機(jī)的鐵路異物侵限檢測(cè)系統(tǒng)，系統(tǒng)針對(duì)鐵路線路異物設(shè)計(jì)了基于智能相機(jī)的異物侵限檢測(cè)算法，通過在鐵路沿線分布式布置檢測(cè)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了鐵路沿線分布式的異物圖像采集、處理、分析、自動(dòng)報(bào)警和異物圖像存儲(chǔ)的功能。同時(shí)，監(jiān)控中心對(duì)本線路各個(gè)檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的智能相機(jī)具有參數(shù)配置能力。監(jiān)控終端可以通過以太網(wǎng)向各個(gè)檢測(cè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送圖像處理算法中的配置參數(shù)，并可以在線更新，使得異物侵限檢測(cè)算法能夠更快的適應(yīng)檢測(cè)環(huán)境，提高系統(tǒng)的實(shí)用性

3、。
　　論文首先介紹了基于智能相機(jī)的鐵路異物侵限檢測(cè)系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)，包括鐵路異物侵限檢測(cè)系統(tǒng)的總體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)組成、各模塊功能以及總體算法設(shè)計(jì)。
　　接著詳細(xì)的論述了智能相機(jī)的硬件電路設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)依據(jù)、主要芯片的選型、選型依據(jù)，給出了智能相機(jī)的總體電路設(shè)計(jì)和各主要模塊的電路設(shè)計(jì)。并設(shè)計(jì)了基于DSP的圖像處理算法，利用DSP的硬件特性采用C語言對(duì)設(shè)計(jì)的算法進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)。最終實(shí)現(xiàn)了智能相機(jī)的圖像采集、圖像存儲(chǔ)、圖像傳輸、圖像

4、處理、特征提取、異物報(bào)警、以太網(wǎng)傳輸?shù)然竟δ堋?br>　　為了提高異物侵限檢測(cè)系統(tǒng)的處理速度，本系統(tǒng)分別從程序開發(fā)實(shí)現(xiàn)、內(nèi)存分配上進(jìn)行了深入的研究并較為合理的設(shè)計(jì)了內(nèi)存分配體系和算法程序。并從傳輸方式、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、算法、程序等方面進(jìn)行了優(yōu)化。比如本系統(tǒng)提出的單次連通域標(biāo)記算法，可以在進(jìn)行連通域標(biāo)記的同時(shí)記錄下來多個(gè)特征參數(shù)，明顯的提高了運(yùn)算效率。
　　為了檢驗(yàn)智能相機(jī)檢測(cè)侵限異物的效果，在校園區(qū)和鐵路現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明系