[发明专利]一种单轨列车的轨道检测方法和装置

说明书

本发明提供了一种单轨列车的轨道检测方法和装置。方法包括：获取目标检测区域的反射物距离信息，所述反射物距离信息由雷达测得；获取目标检测区域的画面图像信息；将所述反射物距离信息和画面图像信息进行信息融合得到画面图像中的轨道边缘信息；以及在画面图像中，根据轨道边缘信息进行障碍物检测。本发明同时利用雷达和摄像机来采集目标轨道区域的信息，受环境、天气等的影响程度远小于单纯基于摄像图像的检测方法，无论直轨道还是较多弯曲的轨道都能获得良好的检测精度。此外，针对单轨假设于高空，障碍物检测更易于受到背景干扰的特定技术问题也能取得良好效果。

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，特别是涉及一种单轨列车的轨道检测方法和装置。

背景技术

单轨列车系统是一种通过在一定高度的空间架设单根轨道支持列车运行的轨道交通系统，由于轨道一般离地面较高，远远高于地面行人的平视视角范围，也被形象地称为“云轨”。单轨的轨道可以架设在道路中央分隔带或狭窄街道上，不单独占用路面，同时提供的运能接近地铁系统。相比于城市地下轨道交通系统，单轨列车具有爬坡能力强，转弯半径小、适应多种地形、噪音小、轨道建造成本低以及施工周期短等优点，是当前技术环境下性价比相对较高的交通工具。作为地下铁路交通的补充和替代方案，正在被越来越多的城市采纳。

为了增强列车的行驶安全性，需要列车对行车环境具有感知能力，障碍物检测是其中必不可少的环节。当前在轨道交通领域，通常的做法是采用摄像头采集列车前方轨道的图像信息，并通过图像处理技术来识别轨道和轨道附近的障碍物。例如，铁轨在监测图像中表面灰度基本一致，有较强的边缘特征，表现为长且连续的直线状，所以通过检测直线，可以识别铁轨。但是，对于露天运行来说，轨道图像容易受到环境、天气变化等的影响，如光照不匀、雾天、雨天等情况下，检测准确度很难保证。

并且，基于直线检测的轨道识别，在轨道出现岔道、弯曲的时候，也无法得到正确的轨道识别结果。而用于城市交通的单轨列车的轨道与用于远程交通的双轨铁路相比，一个较大的特点就是弯道多。为了适应城市复杂的路面环境，适应当前和未来的城市规划，单轨列车的轨道很多被建设在或者计划建设于路面的隔离带上方，住宅小区或办公楼周边的绿化带上方等，并且经常需要绕开特定的已有建筑，因此，很多区域的轨道并不表现为连续的直线形状。这就使得现有的基于图像中直线边缘检测的轨道识别方法在单轨轨道的检测方面无法达到令人满意的效果。

此外，与地面或者地下轨道交通工具(例如铁路列车或者地铁)相比，由于单轨列车是在空中的轨道上运行，地面的行人和事物轨道大量出现在图像的背景之中，轨道识别更为重要。一旦轨道信息识别不准确，不能有效区分轨道之外的路面背景信息和轨道内的信息，则极易造成识别错误，特别是，本来属于背景的地面信息很大概率会被误识别为障碍物。如果一旦出现这样的情况，由于很难区分是真的存在轨道障碍物还是误识别，会给行车控制带来很大困扰。如果以一定概率忽略检测到的障碍，则万一是真正的障碍物，后果可能是严重到无法承受的。如果每次轨道以外的车辆或行人被错误地认定为是障碍物都进行停车，则会严重影响列车的正常行驶。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。提供一种能够对云轨轨道进行有效检测的轨道检测方法和装置。

为了达到上述目的，根据本发明第一方面的实施例提出了一种单轨列车的轨道检测方法，其包括：获取目标检测区域的反射物距离信息，所述反射物距离信息由雷达测得；获取目标检测区域的画面图像信息；将所述反射物距离信息和画面图像信息进行信息融合得到画面图像中的轨道边缘信息；以及在画面图像中，根据轨道边缘信息进行障碍物检测。

在一些实施例中，获取的目标检测区域的反射物距离信息和获取的目标检测区域的画面图像信息的采集时间是同步的。