[发明专利]用于识别轨道列车通过的视频检测方法

说明书

本发明涉及铁路监控领域，具体涉及用于识别轨道列车通过的视频检测方法，其特征在于：采集所述轨道处的图像；对采集到的所述图像进行轨道分析，识别出所述轨道在所述图像中所处的位置；对采集到的所述图像进行光流分析，识别出有运动物体通过所述轨道处；结合所述轨道分析和所述光流分析的结果，识别所述图像中所述运动物体和所述轨道之间的相对位置，判断是否为列车通过所述轨道。本发明的优点是：属于非接触式的、通用的检测方法，无需对原有车辆或铁路设施进行改造，施工简单，成本较低，无局限性；可利用现有高铁安装的视频监控摄像头进行列车识别，节约成本。

技术领域

本发明涉及铁路监控领域，具体涉及用于识别轨道列车通过的视频检测方法。

背景技术

在高速铁路的运营之中，监控人员知道在线路上的哪个位置有列车存在，是在运营安全保障的确保方面最重要的信息。目前有安装轨道电路或使用RFID方式识别列车。

安装轨道电路的方式为：用与轨道连接的发送器和接收器来监视流过轨道的电信号，列车的车轴在两根轨道之间会形成电短路，从而会造成接收电平降低，根据此现象来检测列车的存在。

使用RFID识别列车的方式为：把电子标签安装于机车或车辆底部，地面读出装置（AEI设备）天线则安装于轨枕之间，开机传感器安装于来车方向前方钢轨内侧，地面读出装置主机安装于路边AEI设备小房内。当列车到来时，读取车辆标签信息从而识别车辆通过。

但无论是安装轨道电路或使用RFID等列车识别方式，都需要安装特有的装置，需要对原有车辆或铁路设施进行改造，属于接触式硬改造，需要反复验证安全性，施工较为困难，成本较高，有较大的局限性。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了用于识别轨道列车通过的视频检测方法，利用计算机视觉技术分析高铁监控视频，通过图像分析与识别获取列车运动特征并以此进行识别，实现对列车通过的准确识别。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种用于识别轨道列车通过的视频检测方法，用于识别轨道上是否有列车通过，其特征在于：采集所述轨道处的图像；对采集到的所述图像进行轨道分析，识别出所述轨道在所述图像中所处的位置；对采集到的所述图像进行光流分析，识别出有运动物体通过所述轨道处；结合所述轨道分析和所述光流分析的结果，识别所述图像中所述运动物体和所述轨道之间的相对位置，判断是否为列车通过所述轨道。

所述对采集到的所述图像进行轨道分析指的是，通过设置一轨道模板来分析所述图像中所述轨道所处的位置，所述图像中与所述轨道模板相吻合的局部被判断为所述轨道。

所述轨道模板由若干等间隔的中心采样点以及位于所述中心采样点两侧等距的边侧采样点构成；当所述图像中的一局部与所述中心采样点所构成的连线相吻合，且满足该局部所对应的至少90%的中心采样点在所述图像中的灰度大于该局部两侧部分所对应的边侧采样点在所述图像中的灰度时，判断所述图像中的该局部为所述轨道。

所述中心采样点在所述图像中的灰度大于所述边侧采样点在所述图像中的灰度且差值大于T_diff=5时，所述中心采样点有效。

对采集到的所述图像进行光流分析指的是，对所述图像内的每个像素点赋予一个速度矢量，当所述运动物体通过时，通过识别所述图像内的所述运动物体上的特征点的速度矢量与所述图像内其余的像素点的速度矢量不同，判断所述运动物体通过所述轨道处，同时根据所述特征点计算所述运动物体的位置。

所述识别所述图像中所述运动物体和所述轨道之间的相对位置是指，当所述轨道在所述图像中的矢量逐渐缩短，且识别到所述图像中有运动物体通过，判断所述运动物体在所述轨道上行驶，即所述运动物体为列车。