[发明专利]一种机车乘务员辅助瞭望预警方法及装置

摘要

本发明涉及一种机车乘务员辅助瞭望预警方法及装置，通过对机车前方的线路信息进行实时地采集，然后利用霍夫变换或梯度方向追踪的方法对采集到的数据信息中的轨道信息进行标定，用数学方法将两条铁轨所在的直线方程表示出来，以这两条直线方程为基础建立检测窗口，利用单高斯模型的方法对检测窗口来判断在行车过程中线路上是否存在影响安全行驶的因素，若存在危险因素，则给乘务员相应的提醒，以便及时采取措施，避免发生事故。本发明不仅可以实现铁轨上的异物的智能化分析，而且对夜间、以及雾天行车都具有较好的辅助提醒功能。 1

主权项

1.一种机车辅助瞭望预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)获取机车前方的轨道图像，对轨道图像进行轨道线定位；

2)根据定位到的轨道线确定轨道图像中的目标检测区域，利用高斯模型对目标检测区域进行背景建模；

3)根据背景建模中的前景像素的个数判断目标检测区域中是否有异物入侵，当判断为存在异物入侵时进行报警。

2.根据权利要求1所述的机车辅助瞭望预警方法，其特征在于，步骤1)中采用热成像摄像头获取所述机车前方的轨道图像。

3.根据权利要求1所述的机车辅助瞭望预警方法，其特征在于，步骤1)中在轨道线定位之前还包括对轨道图像进行以下预处理步骤：

采用canny边缘检测方法获取轨道图像的边缘信息，利用线性变换方法调节轨道图像的对比度，利用二值化操作方法去除轨道图像的背景干扰。

4.根据权利要求1所述的机车辅助瞭望预警方法，其特征在于，步骤1)中所述轨道线定位包括以下步骤：

利用梯度方向追踪的方法检测出轨道图像中的所有线段，根据非极大值抑制方法和设定的筛选条件在所有线段中选取目标线段，选取的目标线段为所述定位到的轨道线。

5.根据权利要求4所述的机车辅助瞭望预警方法，其特征在于，将目标线段和轨道图中设定的两条线段围成的区域作为所述目标检测区域。

6.根据权利要求1或4所述的机车辅助瞭望预警方法，其特征在于，还包括判断所述轨道线是直轨道线或弯轨道线的步骤，当判断为直轨道时，按照步骤2)、步骤3)中对轨道线进行处理，当判断为弯轨道时，不对所述轨道线进行处理，直接采集下一帧轨道图像。

7.根据权利要求4所述的机车辅助瞭望预警方法，其特征在于，当采用梯度方向追踪的方法无法检测出轨道图像中的线段时，采用霍夫变换算法判轨道图像中的线段。

8.根据权利要求1所述的机车辅助瞭望预警方法，其特征在于，步骤3)根据背景建模中的前景像素的个数判断目标检测区域中是否有异物入侵包括：

确定背景建模中前景像素的轮廓区域的面积，当该面积大于设定值，且所述轮廓区域不穿过目标检测区域时，判定目标检测区域中有异物入侵。

9.一种机车辅助瞭望预警装置，其特征在于，包括处理器和布置在机车前方的摄像头，处理器连接摄像头，所述处理器用于实现以下步骤的指令：

1)获取机车前方的轨道图像，对轨道图像进行轨道线定位；

2)根据定位到的轨道线确定轨道图像中的目标检测区域，利用高斯模型对目标检测区域进行背景建模；

3)根据背景建模中的前景像素的个数判断目标检测区域中是否有异物入侵，当判断为存在异物入侵时进行报警。

10.根据权利要求9所述的机车辅助瞭望预警装置，其特征在于，所述摄像头为热成像摄像头。