一种机车乘务员室照明装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种机车乘务员室照明装置，其包括：主动光源和辅助光源；所述主动光源包括激光器、光纤、激光灯体和光学镜头，所述光纤一侧连接所述激光灯体，另一侧连接所述激光器；所述激光器是在电源驱动下产生受激发射940nm波长激光光束作为主动光源的红外激光器；所述辅助光源设有PWM(脉冲调制)驱动电路和波长为850nm红外LED阵列。本实用新型专利技术采用先进的视频图像处理技术，在列车运行中，全程实时监测机车乘务员的工作状态，为乘务员工作过程的监督及疲劳状态的预防提供新的技术手段，通过大数据的积累和智能分析，为有效管理提供依据。

A Lighting Device for Locomotive Crew Room

The utility model discloses a lighting device for locomotive crew room, which comprises an active light source and an auxiliary light source; the active light source includes a laser, a fiber, a laser lamp body and an optical lens. The optical fiber connects the laser lamp body on one side and the laser on the other side; the laser is driven by a power source to generate a laser beam of 940 nm wavelength stimulated to emit as an active source. The auxiliary light source is provided with a PWM (pulse modulation) driving circuit and an infrared LED array with a wavelength of 850 nm. The utility model adopts advanced video image processing technology to monitor the working state of the locomotive crew in real time throughout the train operation, provides a new technical means for the supervision of the working process of the crew and the prevention of fatigue state, and provides a basis for effective management through the accumulation of large data and intelligent analysis.

【技术实现步骤摘要】
一种机车乘务员室照明装置
本技术属于铁路列车安全
，具体涉及机车乘务员室照明装置。
技术介绍
随着我国铁路的快速发展，铁路运输安全问题是现代交通永恒不变的主题，越来越被重视。机车乘务员在机车运行中起着核心作用，他直接决定了列车能否正常运行、避免事故发生等情况，因此，对机车乘务员的安全管理成了重中之重。在机车乘务员安全管理方面,针对乘务员值乘过程中安全关键项点的作业标准,制定标准化要求,依照系统科学的方法，通过分析乘务员一次出乘标准作业程序，列出安全节点，例如，在列车运行中可能出现的机车乘务员行车精神不振、视野偏离、盹睡，间断瞭望等重大安全隐患问题，非常有必要通过技术手段在发生上述问题的同时给予报警提示，及时纠正乘务员的驾驶状态，防控风险于前期，保证行车安全。目前，各机务段都配备了机车乘务员录音笔、机车视频监控，并制定管理办法，组建了分析队伍，结合LKJ(列车运行监控装置)专人分析，以监督乘务员落实日常作业标准。但由于视频监控、录音笔装置是不间断一直记录，即乘务员开车多长时间，记录多长时间，使转储后地面音视频分析人员工作量巨大，每个机务段每天有少则几百，多则上千名乘务员在线值乘，产生海量的音视频数据，而分析员能够分析的数量和每天产生的数据量相比简直是九牛一毛，不能做到全覆盖分析，且是事后管理，发现问题时已经构成既成事实，甚至造成事故，无法挽回。目前制约人员疲劳状态实时监测技术推广应用的技术难题主要表现是：1、车内环境照度变化大，白天、夜间、逆光、背光、夜间会车时灯光直照面部以及其他干扰光源，还有司机戴墨镜以及司机姿势的变化等。在这些情况下如何实时获得准确、清晰的脸部特别是眼部图像是技术难点。2、图像识别技术虽然已经在很多领域得到应用，但基本都是在事先存入了可供比较的图像。司机上车时需要事先注册，系统才能正常工作。由于司机可能并非同一个人，该方法在应用中有很大的局限性。如何在无需事先进行图像注册的情况下，就可以准确定位面部和眼睛，实时地提取面部的各种动态参数并进行正确识别是技术难点。3、乘务员脸像识别受到光照因素包括光源类型、数量、亮度和位置的影响。有关适合户外使用的具有抗强光功能的识别装置还有待于研究、开发与完善。4.现有技术采用的补偿光源均为散射或反射式发光的传统光源。当采用散射或反射式发光的传统光源时，被拍摄目标的表面光强与其和补偿光源的空间距离关系很大，距离越远，光强越弱，反之距离越近，光强越强。图像质量不能满足检车的需要。因此，能够在线实时智能识别并进一步规范乘务员行车标准化操作的方法和系统是十分有必要的，尤其是能够在线实时对乘务员状态预警提醒具有防患于未然的效果。要达到上述目的，机车乘务员室的照明装置是十分重要的一环。
技术实现思路
本技术的目的就是克服现有技术的上述缺陷，提出一种机车乘务员室照明装置。本技术的具体技术方案如下。一种机车乘务员室照明装置，包括：主动光源和辅助光源；所述主动光源包括激光器、光纤、激光灯体和光学镜头，所述光纤一侧连接所述激光灯体，另一侧连接所述激光器；所述激光器是在电源驱动下产生受激发射940nm波长激光光束作为主动光源的红外激光器；所述辅助光源设有PWM(脉冲调制)驱动电路和波长为850nm红外LED阵列。进一步，所述激光器输出的点光源经过光纤和激光灯体传输后进入光学镜头，该光学镜头把进入的光束通过透镜聚焦、棱镜扩束后以一定的扇形角度发射到需进行拍摄目标表面，以实现拍摄目标表面的高效、均匀照明。经过以上光学镜头转换后的光源的空间分布是一个倒梯形的扇形光源。进一步，所述光学镜头的光源呈扇形分布照射，扇面角为90°，光学镜头的焦距调整到2.5米处，在距离光学镜头0.5-2米的光照区域内，光照面积基本相同。进一步，所述辅助光源仅有补光作用，设定为自动模式补光。进一步，所述红外LED阵列包括多个波长为850nm的红外LED灯，按补光需要均布在所述CMOS摄像机的镜头周围，所述红外LED灯的亮度位置与所述CMOS摄像机镜头轴线的垂直距离为4～6厘米。进一步，所述所述红外LED阵列包括16个LED灯，围成两圈均布在摄像镜头周围，红外LED阵列的亮度位置与摄像镜头轴线的垂直距离为5厘米。进一步，所述辅助光源前置有高散射面板，形成均匀的平面光源，安装时，辅助光源的投射方向与人脸夹角为42°，通过安装高度的调整，使辅助光源与人脸部平面形成适当角度，以有效解决配戴眼镜者眼镜表面反射光线过强导致面部CMOS摄像机因图像局部过饱和而采集不到有效面部图像的问题。本技术的有益效果：本技术提供一种全新的机车乘务员室照明装置，配合机车乘务员行车精神和瞭望状态的独特检测系统，达到实际应用的水平。本技术采用先进的视频图像处理技术，在列车运行中，全程实时监测机车乘务员的工作状态，为乘务员工作过程的监督及疲劳状态的预防提供新的技术手段，通过大数据的积累和智能分析，为有效管理提供依据。附图说明图1为本技术机车乘务员室照明装置结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术进一步详细说明。本技术公开了一种机车乘务员室照明装置，其包括：主动光源1和辅助光源2；所述主动光源1包括激光器11、光纤12、激光灯体13和光学镜头14，所述光纤一侧连接所述激光灯体，另一侧连接所述激光器；所述激光器是在电源驱动下产生受激发射940nm波长激光光束作为主动光源的红外激光器；所述辅助光源设有PWM(脉冲调制)驱动电路21和波长为850nm红外LED阵列22。所述激光器输出的点光源经过光纤和激光灯体传输后进入光学镜头，该光学镜头把进入的光束通过透镜聚焦、棱镜扩束后以一定的扇形角度发射到需进行拍摄目标表面，以实现拍摄目标表面的高效、均匀照明。经过以上光学镜头转换后的光源的空间分布是一个倒梯形的扇形光源。所述光学镜头的光源呈扇形分布照射，扇面角为90°，光学镜头的焦距调整到2.5米处，在距离光学镜头0.5-2米的光照区域内，光照强度基本相同，因此光照强度是均匀的。所述激光器是在电源驱动下产生受激发射940nm波长激光光束作为主动光源的红外激光器，减弱外界光的干扰，全天候获得亮度稳定的视频图像，获得准确、清晰的脸部特征，同时获得较强的眼睛虹膜反射特征，极大简化了眼睛定位和识别过程，提高识别的准确率，误判率小于1％；所述辅助光源设有PWM驱动电路，和多个，优选16个，波长为850nm红外LED灯组成的阵列。这些LED灯按补光需要围成两圈均布在所述CMOS(互补金属氧化物半导体)摄像机镜头周围，所述红外LED灯的亮度位置与所述CMOS摄像机镜头轴线的垂直距离为4～6厘米，优选5厘米。所述辅助光源前置有高散射面板，形成均匀的平面光源，安装时，辅助光源的投射方向与人脸夹角为42°，通过安装高度的调整，使辅助光源与人脸部平面形成适当角度，以有效解决配戴眼镜者眼镜表面反射光线过强导致面部CMOS摄像机因图像局部过饱和而采集不到有效面部图像的问题。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机车乘务员室照明装置，其特征在于，包括：主动光源和辅助光源；所述主动光源包括激光器、光纤、激光灯体和光学镜头，所述光纤一侧连接所述激光灯体，另一侧连接所述激光器；所述激光器是在电源驱动下产生受激发射940nm波长激光光束作为主动光源的红外激光器；所述辅助光源设有PWM驱动电路和波长为850nm红外LED阵列。

【技术特征摘要】
1.一种机车乘务员室照明装置，其特征在于，包括：主动光源和辅助光源；所述主动光源包括激光器、光纤、激光灯体和光学镜头，所述光纤一侧连接所述激光灯体，另一侧连接所述激光器；所述激光器是在电源驱动下产生受激发射940nm波长激光光束作为主动光源的红外激光器；所述辅助光源设有PWM驱动电路和波长为850nm红外LED阵列。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述激光器输出的点光源经过光纤和激光灯体传输后进入光学镜头，该光学镜头把进入的光束通过透镜聚焦、棱镜扩束后以一定的扇形角度发射到需进行拍摄目标表面，以实现拍摄目标表面的高效、均匀照明；经过以上光学镜头转换后的光源的空间分布是一个倒梯形的扇形光源。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光学镜头的光源呈扇形分布照射，扇面角为90°，光学镜头的焦距调整到2.5米处，在距离光学镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：付年强，康振祺，张斌华，侯振宇，程晨，
申请(专利权)人：山西智济电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山西,14