[发明专利]一种铁轨最小曲率半径的图像识别方法

说明书

技术领域

本发明属于图像识别技术领域，具体涉及一种铁轨最小曲率半径的图像 识别方法。

背景技术

铁路列车在运行过程中，通常驾驶员是以瞭望来对前方状况进行预警， 这样长时间的观测回事人产生疲劳。从而由于调度、驾驶员等人员失误会导 致列车在最小曲率半径的铁轨出超速运行，这种情况对列车安全运行造成极 大隐患。因此，需要一种客观的、非人为的提醒设备帮助列车驾驶员进行预 警。

数字图像处理技术因其处理精度高、内容丰富、可进行复杂运算及其良 好的变通能力取得飞速发展。因此，通过图像处理的方法解决铁轨曲率识别 是一种有效的途径。

发明内容

本发明的目的是提供一种铁轨最小曲率半径的图像识别方法，实现了通 过图像处理方法解决铁轨曲率识别。

本发明所采用的技术方案是，一种铁轨最小曲率半径的图像识别方法， 包括以下步骤，

步骤1，通过摄像装置获取目标图像；

步骤2，将得到的目标图像进行直方图均衡化处理，得到均衡的图像；

步骤3，根据均衡的图像，构建区域生长模型，得到铁轨模型；

步骤4，将铁轨模型进行曲线拟合，得到铁轨识别图像。

本发明的特点还在于，

其中步骤2的具体步骤还包括，把原始图像的灰度值方图从比较集中的 某个灰度区间变成在全部灰度范围内的均匀分布。

其中步骤3的具体步骤还包括，确定分割的区域数目，并在每个区域选 择一个能正确代表该区域灰度取值的像素点；确定相似性准则；确定生长停 止条件。

其中步骤4的具体步骤还包括，对曲线的近似表达行驶，用拟合曲线参 数来描述原始曲线。

本发明的有益效果是，通过对目标图像进行均衡化预处理，可以出去图 像的特征，削出图像中无关的信息，恢复有用的真实信息，增强有关信息的 可检测形和最大限度的简化数据，构建区域生长模型，能够确定铁轨中线的 位置，从而确定铁轨的曲率，图像拟合在区域生长之后能够计算出两个铁轨 所在的位置。使用本方法可以减少人工瞭望工作，减少驾驶员的疲劳程度， 提高火车运行的安全性。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明提供了一种铁轨最小曲率半径的图像识别方法，包括以下步骤，

步骤1，通过摄像装置获取目标图像；通过在火车前方安装摄像装置， 在火车运行时，可以获得火车前方的铁轨的图像信息，

步骤2，将步骤1中获得的目标图像进行直方图均衡化预处理；把目标 图像的灰度直方图从比较集中的某个灰度区间变成在全部灰度范围内的均 匀分布，并且对图像进行非线性拉伸，重新分配图像像元值，使一定灰度范 围的像元数量大致相同。

步骤3，根据均衡图像，构建区域生长模型；确定分割的区域数目，并 在每个区域选择一个能正确代表该区域灰度取值的像素点；确定相似性准 则；确定生长停止条件。

步骤4，将铁轨模型进行曲线拟合，得到铁轨识别图像；对曲线的近似 表达行驶，用拟合曲线参数来描述原始曲线。

使用本发明一种铁轨最小曲率半径的图像识别方法，可以有效地通过图 像处理方法对铁轨曲率进行识别，减少了因驾驶员疲劳而带来的驾驶火车的 安全隐患，为列车的运行安全起到提前预警的功能。