[发明专利]一种道床异物的检测方法、装置、电子设备及存储介质

说明书

本发明公开了一种道床的异物检测方法、装置、电子设备及存储介质，本发明利用异物的高度信息进行初步筛选，得到至少一个连通域，然后利用图像灰度信息来进行精确筛选，并基于图像的膨胀运算来确定出道床上各个小型异物的真实区域；由此，本发明可有效分离出灰度图像中的小型异物，从而实现道床上小型异物的准确检测，保证了列车的行车安全。

技术领域

本发明属于道床异物检测技术领域，具体涉及一种道床异物的检测方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

道床异物是铁路道床上出现的外来物体，通常包括因钢轨振动而产生的断裂弹条、轨道板受冲击产生的碎石块、铁皮和固定电气线缆的金属零件等，在列车运行中，道床上的异物会给列车的行车安全带来极大的隐患，目前主要是通过人工检查的方式来对道床异物进行检测并清除，这种方式成本高、效率低，往往不能及时排除安全隐患，所以，道床异物的视觉检测算法应运而生，视觉检测算法能够及时发现道床上的异物，从而保证列车的安全运行。

目前，道床的视觉检测算法一般是使用标定后的3D相机拍摄道床的深度图像，然后对拍摄的深度图像进行图像识别，通过检测高度异常的区域，来得出异物检测结果，但是，在实际工况中，道床中会存在平整的异物以及细小的异物，如铁皮和固定电气线缆的金属零件等，这些细小异物的高度特征不明显，所以，现有的视觉检测算法无法准确检测出前述细小和平整的异物，从而增加了列车的行车安全隐患，因此，提供一种道床上小型异物的检测方法迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的是提供一种道床异物的检测方法、装置、电子设备及存储介质，以解决现有的道床视觉检测算法无法准确检测出细小和平整的异物，从而增加了列车行车安全隐患的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种道床异物的检测方法，包括：

获取待检测道床的灰度图像，并对所述灰度图像进行高度差预处理，以得到用于表征所述灰度图像中道床以及道床上所有异物的高度信息的预处理图像；

在所述预处理图像中筛选出灰度值大于灰度阈值的像素点，并利用灰度值大于灰度阈值的所有像素点组成至少一个连通域；

对所述至少一个连通域中的每个连通域进行小型异物检测，确定出包含有小型异物的连通域，以将包含有小型异物的连通域作为检测区域；

在所述检测区域中，筛选出灰度值处于预设灰度范围内的像素点，并利用灰度值处于预设灰度范围内的所有像素点组成至少一个检测连通域；

对所述至少一个检测连通域进行膨胀运算，得出至少一个最终连通区域，其中，所述至少一个最终连通区域中的每个最终连通区域用于表征灰度图像中一小型异物的真实区域。

基于上述公开的内容，本发明先对待检测道床的灰度图像进行高度差预处理，从而得到包含有道床以及各个异物的高度信息的预处理图像，然后在预处理图像中筛选出灰度值大于灰度阈值的像素点，以便利用筛选出的像素点来组成至少一个连通域，该步骤相当于在预处理图像中筛选出高度异常的区域，接着，即可对至少一个连通域进行异物检测，得出包含有小型异物的连通域(小型异物则是最大高度小于高度阈值或表面面积小于面积阈值的异物)，以便在包含有小型异物的连通域中进行异物的精确定位，即在包含有小型异物的连通域中筛选出灰度值处于预设灰度范围内的像素点，从而组成至少一个检测连通域，最后，对至少一个检测连通域进行膨胀运算，以便利用膨胀运算将任一检测连通域中与之相邻的检测连通域相连通，从而还原噪声点(也就是小型异物)的形状，进而来得出各个小型异物在灰度图像中的真实区域。

通过上述设计，本发明利用异物的高度信息进行初步筛选，得到至少一个连通域，然后利用图像灰度信息来进行精确筛选，并基于图像的膨胀运算来确定出道床上各个小型异物的真实区域；由此，本发明可有效分离出灰度图像中的小型异物，从而实现道床上小型异物的准确检测，保证了列车的行车安全。