【技术实现步骤摘要】
-种基于图像的铁路雪深测量装置及方法
本专利技术涉及气象观测
,特别是一种基于图像的铁路雪深测量装置及方 法。
技术介绍
下小雪对铁路运输并无大碍,但大雪或飞雪会严重影响运输安全和运输效率,雪 崩则可能造成铁路安全事故。通过对铁路沿线雪情的实时监测,可以有效的避免雪灾引起 铁路安全事故,提高运输安全和运输效率,为铁路安全运营提供量化参考。 雪深是从积雪表面到地面的垂直深度。传统的雪深测量方法是人工观测法,将雪 尺或有同样刻度的测杆插入雪中至地表面来进行地面积雪深度的测量。人工观测费时、费 力,随机误差较大,且天气变化对测量精度及实施难度均有较大影响,难以实现高精度、实 时雪深监测。 目前的雪深自动化观测方法,包括超声波测量法、激光传感器测距法和图像识别 法。超声波雪深传感器是应用超声波在声阻抗不同的两种物质界面上产生反射的性质测量 界面距离的原理来测量雪的深度。风速、不平整的雪面、低吹雪、较低的温度等因素却会影 响超声波传感器的测量结果,使得其测量距离比较短,测量精度较低。激光传感器测量雪深 精度高,实时性好,但传统的单一激光传感器进行雪深测量,可能因为激光检测点的位置不 同,得出不同的测量结果,造成列车的错误调度或者是误报警的情况。图像识别法受环境影 响大,且识别精度只能达到整数像素级,精度较低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构简单、测量速度快、精度高、对被测对象的影响小 的基于图像的铁路雪深测量装置及方法。 实现本专利技术目的的技术解决方案为:一种基于图像的铁路雪深测量装置,包 ...
【技术保护点】
一种基于图像的铁路雪深测量装置,其特征在于,包括激光探头(1)、支架(5)、数据处理平台(6)、网络摄像机(9)、红外线带通滤波器(10)、终端计算机(7)、地面参考板(8);所述支架(5)与地面垂直安装,地面参考板(8平行于地面;其中激光探头(1)、网络摄像机(9)、数据处理平台(6)分别通过固定架(4)从上到下设置于支架(5)上,所述的激光探头(1)、网络摄像机(9)、数据处理平台(6)分别通过螺钉(2)固定在对应位置的固定架(4)上,三个固定架(4)分别通过螺栓(3)水平紧固在支架(5)上;所述红外线带通滤波器(10)安装在网络摄像机(9)的镜头前,所述数据处理平台(6)包括数据处理单元、3G路由器,其中3G路由器采用3G移动数据通信平台,用来无线传输视频图像及积雪深度信息;所述激光探头(1)与网络摄像机(9)的数据线均接入数据处理平台(6)内的数据处理单元;所述网络摄像机(9)拍摄激光探头(1)所发射的激光在地面参考板(8)上的图像,并发送至数据处理平台(6)的数据处理单元进行处理得到积雪深度信息,处理结果通过3G路由器发送到3G无线网络,终端计算机(7)通过配套的3G路由器接 ...
【技术特征摘要】
1. 一种基于图像的铁路雪深测量装置,其特征在于,包括激光探头(I)、支架(5)、数据 处理平台(6)、网络摄像机(9)、红外线带通滤波器(10)、终端计算机(7)、地面参考板(8); 所述支架(5)与地面垂直安装,地面参考板(8平行于地面;其中激光探头(1)、网络摄像机 (9)、数据处理平台(6)分别通过固定架(4)从上到下设置于支架(5)上,所述的激光探头 (1)、网络摄像机(9)、数据处理平台(6)分别通过螺钉(2)固定在对应位置的固定架(4) 上,三个固定架(4)分别通过螺栓(3)水平紧固在支架(5)上;所述红外线带通滤波器(10) 安装在网络摄像机(9)的镜头前,所述数据处理平台(6)包括数据处理单元、3G路由器,其 中3G路由器采用3G移动数据通信平台,用来无线传输视频图像及积雪深度信息;所述激光 探头(1)与网络摄像机(9)的数据线均接入数据处理平台¢)内的数据处理单元; 所述网络摄像机(9)拍摄激光探头(1)所发射的激光在地面参考板(8)上的图像,并 发送至数据处理平台(6)的数据处理单元进行处理得到积雪深度信息,处理结果通过3G路 由器发送到3G无线网络,终端计算机(7)通过配套的3G路由器接收视频图像及积雪深度 信息。2. 根据权利要求1所述的基于图像的铁路雪深测量装置,其特征在于,所述激光探头 (1)位于网络摄像机(9)的正上方,激光探头(1)和网络摄像机(9)的中心在一条坚直线 上,所述激光探头(1)的倾角小于网络摄像机(9)的倾角。3. 根据权利要求1所述的基于图像的铁路雪深测量装置,其特征在于,所述网络摄像 机(9)采用海康威视生产的DS-2⑶4026FWD型网络摄像机。4. 根据权利要求1所述的基于图像的铁路雪深测量装置,其特征在于,所述地面参考 板(8)先设置在地面上的P2处,再设置到离地面垂直距离为hpl的P1处,所述网络摄像机 (9)能够拍摄到激光探头(1)在地面参考板(8)上的图像,1500mm < hpl < 1600mm。5. 根据权利要求(1)所述的基于图像的铁路雪深测量装置,其特征在于,所述红外线 带通滤波器(10)通过的波长为600mm?620mm。6. -种基于图像的铁路雪深测量方法,其特征在于,包括以下步骤: 第1步,建立坐标系:网络摄像机(9)自带坐标系记为XO1Y,以网络摄像机(9)的镜头 光轴为X轴,过摄像机中心O1且与X轴垂直的直线作为Y轴;过摄像机中心O1建立坐标系 I0J,以地面为I轴,过摄像机中心O1且与I轴垂直的直线作为J轴,I轴与J轴交点记为 O2 ; 第2步,将地面参考板(8)先设置在地面上的P2 (x2, y2)处,网络摄像机(9)拍摄激光 探头(1)在地面参考板(8)上的第一图像,再...
【专利技术属性】
技术研发人员:王夫歌,石奋义,邢宗义,张永,蒋杰,
申请(专利权)人:南京理工大学,
类型:发明
国别省市:江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。