一种计算机视觉和毫米波技术结合的高铁防撞设备及方法技术

本发明专利技术公开了一种计算机视觉和毫米波技术结合的高铁防撞设备及方法，通过高铁防撞设备导入通过机器学习方法训练好的分类器，启动毫米波雷达工作，可见光相机采集视频数据，对采集的视频数据做图像预处理，然后启动目标检测模块，毫米波雷达和计算机视觉模块同时开始检测目标，如果雷达或计算机视觉检测到目标在列车行驶铁轨范围内，则通过语音进行报警；如果雷达或计算机视觉在列车行驶铁轨范围内没有检测到目标，流程回到可见光相机采集视频数据，采集下一帧图像，继续检测目标。本发明专利技术可以全天候检测行驶列车前方铁轨范围内的障碍物。

A high-speed rail collision avoidance equipment and method based on computer vision and millimeter wave technology

The invention discloses a combination of computer vision and the technology of millimeter wave high iron anti-collision device and method, through the high-speed rail anti-collision equipment through machine learning method into the trained classifier, start the millimeter wave radar, visible light camera video data acquisition, image pretreatment on video data acquisition, and then start the target detection module, millimeter wave radar and computer vision module also began to detect the target, if the radar and computer vision to detect the target in the train tracks range through the voice alarm; if the radar or computer vision on the train tracks range failed to detect the target flow back to the visible light camera to capture video data acquisition a frame of image, continue to target detection. The invention can detect obstacles in the track range of the train ahead of time.

【技术实现步骤摘要】
一种计算机视觉和毫米波技术结合的高铁防撞设备及方法
本专利技术涉及一种高铁防撞设备及方法，特别是一种计算机视觉和毫米波技术结合的高铁防撞设备及方法。
技术介绍
计算机视觉和毫米波技术相结合的高铁防撞设备是在高铁动车列车在调车过程中的专用防撞设备，用以在高铁动车组调车模式下，对前方路线状态进行全程自动预警。高铁动车组在调车模式下，现有监控记录装置无法有效监控，容易出现人工瞭望失误或未及时进行降速、制动，导致线路异常时出现车辆撞击异物或追尾等事故。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种计算机视觉和毫米波技术结合的高铁防撞设备及方法，解决高铁动车组在调车模式下，现有监控记录装置无法有效监控，容易出现人工瞭望失误或未及时进行降速、制动，导致线路异常时出现车辆撞击异物或追尾等事故的问题。一种计算机视觉和毫米波技术结合的高铁防撞设备，包括：可见光相机、雷达探测器、处理器和语音报警器；还包括：分类器加载模块、图像预处理模块、雷达目标检测模块、计算机视觉模块。其中，可见光相机、雷达探测器和语音报警器均通过线缆分别与处理器进行物理连接，分类器加载模块、图像预处理模块、雷达目标检测模块和计算机视觉模块运本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算机视觉和毫米波技术结合的高铁防撞设备，包括：可见光相机、雷达探测器、处理器和语音报警器；其特征在于还包括：分类器加载模块、图像预处理模块、雷达目标检测模块、计算机视觉模块；其中，可见光相机、雷达探测器和语音报警器均通过线缆分别与处理器进行物理连接，所述：可见光相机的功能为：采集图像视频数据；雷达探测器的功能为：通过毫米波技术探测前方目标；处理器的功能为：实现高铁防撞设备各硬件模块的控制和协调各软件模块工作；语音报警器的功能为：通过语音播报报警信息；分类器加载模块的功能为：加载机器学习方法训练得到的分类器；图像预处理模块的功能为：对可见光采集的视频图像进行边缘检测和提取图像特征；雷达目标...

【技术特征摘要】
1.一种计算机视觉和毫米波技术结合的高铁防撞设备，包括：可见光相机、雷达探测器、处理器和语音报警器；其特征在于还包括：分类器加载模块、图像预处理模块、雷达目标检测模块、计算机视觉模块；其中，可见光相机、雷达探测器和语音报警器均通过线缆分别与处理器进行物理连接，所述：可见光相机的功能为：采集图像视频数据；雷达探测器的功能为：通过毫米波技术探测前方目标；处理器的功能为：实现高铁防撞设备各硬件模块的控制和协调各软件模块工作；语音报警器的功能为：通过语音播报报警信息；分类器加载模块的功能为：加载机器学习方法训练得到的分类器；图像预处理模块的功能为：对可见光采集的视频图像进行边缘检测和提取图像特征；雷达目标检测算法模块的功能为：通过计算目标距离雷达视轴的距离和角度，判断目标是否在列车行驶的铁轨范围内，实现目标检测的功能；计算机视觉模块的功能为：通过加载的分类器，根据图像预处理模块提取的图像特征，结合模式识别的策略实现目标检测。2.如权利要求1所述的计算机视觉和毫米波技术相结合的高铁防撞设备，其特征在于所述高铁防撞设备的工作过程为：高铁防撞设备通过分类器加载模块导入机器学习方法训练好的分类器，然后启动雷达探测器工作，同时可见光相机模块采集视频数据，图像预处理模块对采集的视频数据做图像预处理，然后启动目标检测，雷达目标检测算法模块和计算机视觉模块开始目标检测；当雷达探测器探测到目标时，雷达目标检测算法模块计算目标距离高雷达视轴的距离和角度，通过距离和角度测算目标是否在列车行驶的铁轨范围内，当目标在列车行驶的铁轨范围内时，则通过语音播报：“注意，前方XX米有障碍物！”，其中XX表示目标距离雷达视轴的距离，同时回到可见光相机模块，采集下一帧视频图像数据，继续检测目标；当目标不在列车行驶的铁轨范围内，但计算机视觉模块通过加载的分类器结合模式识别策略检测到目标时，则通过语音播报...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶涛，张强，周东杰，杨俊雄，
申请(专利权)人：北京遥感设备研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11