機車司機視野擴展系統(tǒng)及路軌障礙物檢測的研究.pdf

1、鐵路運輸在我國交通運輸領域一直都占主導地位，在經濟社會發(fā)展中具有特殊重要的作用。近年來，隨著鐵路的大面積提速調圖，使得鐵路的行車安全問題顯得更加突出。尤其是，我國將長期以來一直實施的正、副司機操縱列車模式改為單司機值乘模式后，司機很難同時兼顧行車信號確認、列車的操縱及路面狀況的瞭望等。
　　針對這種現(xiàn)狀，本文提出了機車司機視野擴展系統(tǒng)的框架及設計方案。雖然目前已有一些成熟的智能公路交通技術可以直接使用于鐵路交通領域，但鐵路智能監(jiān)控

2、視頻有其自身突出的特點：鐵路軌道部分有枕木、碎石道砟，不似公路路面那么干凈；背景復雜，且在行車過程當中隨時會改變等。本系統(tǒng)旨在通過利用鐵路路軌特點實時的分析火車視頻監(jiān)控圖像序列，檢測、跟蹤并分析威脅火車安全行駛的路障目標，達到減少事故發(fā)生率、提高鐵路運輸安全的目的。
　　系統(tǒng)整體設計思路是將鐵路靜態(tài)路軌障礙物的檢測和智能視頻監(jiān)控序列中動態(tài)障礙物的檢測、跟蹤相分開來。對于靜態(tài)路軌障礙物的檢測，主要運用了特征提取和特征匹配的算法。該算

3、法將鐵路障礙物的檢測范圍限制在圖像鐵軌部分，對檢測窗內圖像的紋理和灰度特征進行分析，從而判定障礙物的存在與否。而動態(tài)障礙物的檢測是通過對運動目標的提取、運動目標的跟蹤和目標的運動軌跡分析等部分展開。用光流背景建模方法提取運動目標，而后用Kalman+Mean shift算法對其進行實時跟蹤，在跟蹤的過程當中分析目標的運動軌跡。
　　論文按系統(tǒng)框架、算法設計及系統(tǒng)仿真的順序對機車司機視野擴展系統(tǒng)進行詳細介紹。首先，提出機車司機視野擴