铁路货车装载状态高清图像系统技术方案

本实用新型专利技术属于铁路列车监控设备，具体是一种铁路货车装载状态高清图像系统。主要包括彩色线阵相机、照明光源、安装塔架、车位识别装置、车速识别装置、车号识别装置、电气控制板、采集服务器。本实用新型专利技术的有益效果在于：采用彩色线阵图像传感器，从左、右、顶三个方位对运动列车同步逐行连续扫描，以达到全方位无死角检测。列车速度发生变化时，采集频率也会相应改变，使图像检测均匀。能完整读出车辆信息，正确读出率99%以上。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于铁路列车监控设备，具体是一种铁路货车装载状态高清图像系统。
技术介绍
随着铁路运输业的蓬勃发展，对于铁路货车的监控的需求和要求越来越高，为提高检测人员工作效率，图片的清晰度、快速的定位车次车厢、方便的浏览方式显得尤为重要，因此铁路货车装载状态高清图像系统在现代化水平运输管理中发挥着极其重要的作用。铁路货车装载状态监控系统主要为面阵高清系统以及黑白线阵采集系统。面阵高清摄像机采集为一个幅面，为使采集不产生畸变，以及满足夜间效果，对安装的物理距离以及灯光效果要求高，且图像的分辨率一般为1080线，很难达到2048线。线阵相机以“线”为单位采集，可以很明显的降低物距安装要求和LED光源要求，黑白线阵高清采集系统虽然分辨率可以达到，但很难满足客户需求。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述不足，提供一种铁路货车装载状态高清图像系统，呈现高清的物体原色视频、图片信息，更好的为铁路监控提供服务。为实现上述技术目的，本技术提供的方案是:一种铁路货车装载状态高清图像系统，包括彩色线阵相机、照明光源、安装塔架、车位识别装置、车速识别装置、车号识别装置、电气控制板、采集服务器。所述彩色线阵相机具有多个，分别安装在位于待检测铁路线的左、右、顶三个位置的安装塔架上，顶部位置位于钢轨水平面以上10米处，左右位置位于钢轨水平面以上3米处。所述照明光源置于安装塔架上，照明光源连接向光设置的光敏传感器。所述车位识别装置包括光电分节对管，安装在位于待检测铁路线左、右两侧的安装塔架上。所述车速识别装置包括在钢轨上间隔安装的轨道车轮传感器。所述车号识别装置包括置于车厢下部的无源RFID标签、置于钢轨附近的地面天线、车号主机，无源RFID标签和地面天线通过射频信号传递信息，地面天线通过同轴电缆向车号主机传递信息。所述彩色线阵相机通过以太网向采集服务器传递数据；所述光电分节对管、轨道车轮传感器、照明光源均与电气控制板联接，照明光源由电气控制板控制启动/关闭；所述电气控制板和车号主机均通过232串口和光纤向采集服务器传递数据。而且，所述照明光源是LED光源。而且，所述轨道车轮传感器是磁钢。本技术的有益效果在于:采用彩色线阵图像传感器，从左、右、顶三个方位对运动列车同步逐行连续扫描，以达到全方位无死角检测。列车速度发生变化时，采集频率也会相应改变，使图像检测均匀。能完整读出车辆信息，正确读出率99%以上。【附图说明】图1是本技术的原理框图。图2是车速识别装置的原理示意图。【具体实施方式】下面结合附图及实施例对本技术作进一步说明。本实施例提供一种铁路货车装载状态高清图像系统，如图1所示，包括彩色线阵相机、照明光源、安装塔架、车位识别装置、车速识别装置、车号识别装置、电气控制板、采集服务器。采用彩色线阵相机采集的图片分辨率高，为2048像素/行，图像分辨率为2mmX2mm/像素，货车图像最少像素6000X2048。所述彩色线阵相机具有多个，分别安装在位于待检测铁路线的左、右、顶三个位置的安装塔架上，顶部位置位于钢轨水平面以上10米处，左右位置位于钢轨水平面以上3米处。车厢图像以全景三视图展示，能够进行实时慢放、同步播放、回放、定位、放大、缩小等处理。所述照明光源置于安装塔架上，照明光源连接向光设置的光敏传感器，所述照明光源可以是LED光源。过车时，LED作为照明光源，是该装置昼夜全天候工作。适应环境:雨、雪、盐雾、灰尘、油污、化学腐蚀、风沙等恶劣环境。所述车位识别装置包括光电分节对管，安装在位于待检测铁路线左、右两侧的安装塔架上。可实现按车厢分节，每节车厢每个方位一张图片，图片为彩色，分割正确率可99%以上。所述车速识别装置包括在钢轨上间隔安装的轨道车轮传感器，所述轨道车轮传感器可以是磁钢。车速测速方法:如下图2所示，六个磁钢(C1~C6)分两组，安装在相机采集处两侧，假设列车沿向右方向行驶，经过Cl磁钢时，设备开始初始化并启动，当列车车轮经过C2磁钢时，此刻时间记为tl，车轮经过C3磁钢时，时间记录为t2，C2磁钢与C3磁钢安装间隔为s，则有速度K = s/(t2-tl);同样，列车沿左方向行驶时，有速度K = s/(T2-Tl)o所述车号识别装置包括置于车厢下部的无源RFID标签、置于钢轨附近的地面天线、车号主机，无源RFID标签和地面天线通过射频信号传递信息，地面天线通过同轴电缆向车号主机传递信息。所述彩色线阵相机通过以太网向采集服务器传递数据；所述光电分节对管、轨道车轮传感器、照明光源均与电气控制板联接，照明光源由电气控制板控制启动/关闭；所述电气控制板和车号主机均通过232串口和光纤向采集服务器传递数据。工作原理:当列车经过本系统，车轮经过车速识别装置的第一个磁钢时，第一个磁钢采集的信息(即触发信号)经电气控制板传到采集服务器，触发采集服务器监控功能。采集服务器唤醒处于待机状态下的彩色线阵相机进行实时视频采集，采集服务器并根据由车速识别装置采集再经电气控制板计算得到的车速信息调节彩色线阵相机的采样频率。车号识别装置接收由车厢下部无源RFID标签反馈的信息，并发送给车号主机识别出车号信息；车位识别装置将光电分节对管采集的信息发送到电气控制板计算得到每节车厢的起止点信息。车号主机将车号信息发送到采集服务器，电气控制板将每节车厢的起止点信息发送到采集服务器，采集服务器结合这些车辆信息将彩色线阵相机采集的视频信息进行整合、分段，以便操作者调阅。若光敏传感器采集的当前环境光照度低于设定值时(即阴雨天或夜间)，采集服务器收到触发信号后，唤醒彩色线阵相机的同时，启动照明光源进行照明，列车离开后再关闭照明光源。车速、采样频率、与最低分辨率的关系:设要求的最低分辨率为P毫米，列车速度为K千米/小时，则相机的采样频率为F = Κ/3.6P (千赫兹)。本技术的适应车速为l~120km/h，最低分辨率可以做到2mm以下。在物流业高速发展的今天，铁路运输发展蓬勃，相关部门迫切需要高效、优质的铁路运输监控检测设备，因此，铁路货车装载状态高清图像系统有广阔的发展前景。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进或变形，这些改进或变形也应视为本技术的保护范围。【主权项】1.一种铁路货车装载状态高清图像系统，其特征在于:包括彩色线阵相机、照明光源、安装塔架、车位识别装置、车速识别装置、车号识别装置、电气控制板、采集服务器， 所述彩色线阵相机具有多个，分别安装在位于待检测铁路线的左、右、顶三个位置的安装塔架上，顶部位置位于钢轨水平面以上10米处，左右位置位于钢轨水平面以上3米处； 所述照明光源置于安装塔架上，照明光源连接向光设置的光敏传感器； 所述车位识别装置包括光电分节对管，安装在位于待检测铁路线左、右两侧的安装塔架上； 所述车速识别装置包括在钢轨上间隔安装的轨道车轮传感器； 所述车号识别装置包括置于车厢下部的无源RFID标签、置于钢轨附近的地面天线、车号主机，无源RFID标签和地面天线通过射频信号传递信息，地面天线通过同轴电缆向车号主机传递信息； 所述彩色线阵相机通过以太网向采集服务器传递数据；所述光电分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁路货车装载状态高清图像系统，其特征在于：包括彩色线阵相机、照明光源、安装塔架、车位识别装置、车速识别装置、车号识别装置、电气控制板、采集服务器，所述彩色线阵相机具有多个，分别安装在位于待检测铁路线的左、右、顶三个位置的安装塔架上，顶部位置位于钢轨水平面以上10米处，左右位置位于钢轨水平面以上3米处；所述照明光源置于安装塔架上，照明光源连接向光设置的光敏传感器；所述车位识别装置包括光电分节对管，安装在位于待检测铁路线左、右两侧的安装塔架上；所述车速识别装置包括在钢轨上间隔安装的轨道车轮传感器；所述车号识别装置包括置于车厢下部的无源RFID标签、置于钢轨附近的地面天线、车号主机，无源RFID标签和地面天线通过射频信号传递信息，地面天线通过同轴电缆向车号主机传递信息；所述彩色线阵相机通过以太网向采集服务器传递数据；所述光电分节对管、轨道车轮传感器、照明光源均与电气控制板联接，照明光源由电气控制板控制启动/关闭；所述电气控制板和车号主机均通过232串口和光纤向采集服务器传递数据。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：方云涛，张孟君，李波，申栋梁，罗欢，
申请(专利权)人：武汉利德测控技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42