超视距实时显示方法、系统、存储介质及计算机设备技术方案

本发明专利技术公开了一种超视距实时显示方法、系统、存储介质及计算机设备，其中方法步骤为：根据列车的当前位置、速度以及预设的超视距的距离范围，确定即将进行图像采集的多个图像采集装置的位置，根据图像采集装置的位置确定对应的每个图像采集装置编号；对从各个图像采集装置获取的多张带有相应编号的图像进行预处理，将预处理后的图像按照编号顺序依次进行实时拼接为1张图像；对拼接后的图像进行透视变换后在驾驶室内的显示器上进行显示。本发明专利技术具有实时性更好，无死角；生成的图像比激光雷达检测更直观，障碍物识别更明显的效果，具有很高的实用性。

Over-the-horizon Real-time Display Method, System, Storage Media and Computer Equipment

【技术实现步骤摘要】
超视距实时显示方法、系统、存储介质及计算机设备
本专利技术涉及铁路安全
，特别涉及一种超视距实时显示方法、系统、存储介质及计算机设备。
技术介绍
随着我国经济的蓬勃发展，以及铁路运输具有运输成本低、运输量大、运输安全可靠、速度快、准确性和连续性强、无污染等优点，在我国交通运输方面以及国民经济发展中发挥着极其重要的作用。我国铁路路线里程长，地势复杂多变，比如山体滑坡、滞留的人或动物等随机异物造成高速运行列车前方出现障碍物，列车的行车安全构成了严重的威胁。并且我们只有两只眼睛，它们反应太慢而无法详细看到快速移动的物体，而且它们只对光谱的有限部分敏感，眩光和反射也妨碍了长时间专注前方视野的能力。现在的动车、高铁运行速度在200-350千米/时，惯性大，制动距离超出人眼的视距，所以在前方出现紧急状况时，动车是1.5千米安全制动距离。高铁制动初速度为350千米/时，紧急制动距离为6.5千米。如前方有不容易瞭望的地方，如曲线、隧道、岔口等。天气不好时，如下雨、下雾、下雪的时候，还有夜间能见度极低的情况下，列车运行都是极其危险的。在高速铁路飞跃发展的今天，仅靠人为检测、固定点安装监测点以及现有技术中的高速列车前障碍物的智能检测也不能保证意外情况的出现，因为软件算法再发达也达不到人脑的高度，至少目前是这样的。并且，基于现有技术的网络传输系统，对视频文件的传输达不到实时性，也是致命缺点。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术提供一种使用方便，能够充分保证行车安全的超视距实时显示方法、系统、存储介质及计算机设备。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：提供一种超视距实时显示方法，包括以下步骤：根据列车的当前位置、速度以及预设的超视距的距离范围，确定即将进行图像采集多个图像采集装置的位置，根据所述图像采集装置的位置确定对应的每个图像采集装置编号；对从所述各个图像采集装置获取的多张带有相应所述编号的图像进行预处理，将预处理后的图像按照编号顺序依次进行实时拼接为1张图像；对拼接后的图像进行透视变换，形成特定视角的图后在驾驶室内的显示器上进行显示。本专利技术通过根据列车的位置及速度，可以确定即将进行图像采集的图像采集装置的编号，仅为实现对图像的采集，并且采集的图像具有与图像采集装置相同的编号，通过对带有编号图像的预处理以及图像拼接以及透视变换等操作，实现了列车前图像在显示器上进行显示以及更新。比现有技术中基于视频监测的技术实时性更好，无死角；生成的图像比激光雷达检测更直观，障碍物识别更明显；设置的超视距距离值可以使驾驶员看到布有该系统沿线任何路段的路况，发现意外情况时，能让驾驶员有充分的时间安全制动。机器视觉的和驾驶员应变能力的结合，充分保证行车安全，解决了现有技术中存在的不足，具有很高的实用性。本专利技术还提供了一种超视距实时显示系统，包括：图像采集系统，包括沿铁路轨道等间距设置的与轨道成预设角度的的多个具有唯一编号的图像采集装置，用于进行图像采集，并将图像发送至图像处理系统；图像处理系统，用于根据列车的当前位置及速度，确定即将进行图像采集、且等间距设置的多个图像采集装置的位置，根据所述图像采集装置的位置确定对应的每个图像采集装置编号；用于对从所述各个图像采集装置获取的多张带有相应所述编号的图像进行预处理，将预处理后的图像按照编号顺序依次进行实时拼接为1帧图像；显示系统，用于以预设频率对所述图像处理系统传递来的图像进行显示更新。本专利技术通过根据列车的位置及速度，可以确定即将进行图像采集的图像采集装置的编号，仅为实现对图像的采集，并且采集的图像具有与图像采集装置相同的编号，通过对带有编号图像的预处理以及图像拼接以及透视变换等操作，实现了列车前图像在显示器上进行显示以及更新。比现有技术中基于视频监测的技术实时性更好，无死角；生成的图像比激光雷达检测更直观，障碍物识别更明显；设置的超视距距离值可以使驾驶员看到布有该系统沿线任何路况，发现意外情况时，能让驾驶员有充分的时间安全制动。机器视觉的和驾驶员应变能力的结合，充分保证行车安全，解决了现有技术中存在的不足，具有很高的实用性。本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，包括指令，当所述指令在计算机上运行时，使所述计算机执行根据权利要求1-5任一项所述的方法。本专利技术还一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上的并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-5任一项所述的方法。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步说明：图1是本专利技术提供的超视距实时显示方法一实施例的示意性流程图；图2是本专利技术提供的超视距实时显示方法另一实施例的示意性流程图；图3是本专利技术提供的司机视角图像的拼接示意图；图4是本专利技术提供的鸟瞰视角图像的拼接示意图；图5是本专利技术提供的超视距实时显示系统的示意性框架图；图6为图5中超视距实时显示系统的应用场景图；图7是图6中图像采集装置的应用场景图。具体实施方式如图1所示，本专利技术提供的超视距实时显示方法，包括以下步骤：步骤10：根据列车的当前位置、速度以及预设的超视距的距离范围，确定即将进行图像采集的多个图像采集装置的位置，根据图像采集装置的位置确定对应的每个图像采集装置编号；步骤20：对从各个图像采集装置获取的多张带有相应编号的图像进行预处理，将预处理后的图像按照编号顺序依次进行实时拼接为1张图像；步骤30：对拼接后的图像进行透视变换后在驾驶室内的显示器上进行显示。本专利技术通过根据列车的位置及速度，可以确定即将进行图像采集的图像采集装置的编号，仅为实现对图像的采集，并且采集的图像具有与图像采集装置相同的编号，通过对带有编号图像的预处理以及图像拼接以及透视变换等操作，实现了列车前图像在显示器上进行显示以及更新。比现有技术中基于视频监测的技术实时性更好，无死角；生成的图像比激光雷达检测更直观，障碍物识别更明显；设置的超视距距离值可以使驾驶员看到布有该系统沿线任何路况，发现意外情况时，能让驾驶员有充分的时间安全制动。机器视觉的和驾驶员应变能力的结合，充分保证行车安全，解决了现有技术中存在的不足，具有很高的实用性。在图1对应实施例的基础上，还进行了以下改进：相邻编号的图像采集装置拍摄的图像部分重叠。图像采集装置以间隔相等距离的方式，均以离轨道相同距离的位置放置于轨道的上方，图像采集装置的镜头方向与轨道成一定角度排列，相邻图像采集装置的视场有重叠部分，并将图像采集装置依次排序，对应的序号，图像采集装置完成标定以后，以一定的帧率采集图像，并根据图像采集装置的编号生成特定的序号，并通过数据链路(网线、光线、4g、5g等通讯链路)实时上传至图像处理系统。驾驶员驾驶室设置超视距的距离范围值，即限定图像采集装置所在的范围值，这样驾驶员就可以观看布有该系统沿线任何路况图像。此值可以是车头到铁路沿线任何位置处的区域。位于列车或站点的图像处理系统根据图像的编号生成所对应的轨道路段的位置信息。图像处理系统根据GPS定位系统获得列车的当前位置，通过驾驶室获得速度值，根据驾驶员设置的超视距的距离范围，确定即将进行图像采集在所设超视距范围内的多个图像采集装置的位置。图像处理系统通过计算采集到的图像、图像编号和设置的距离值，处理所设超视距范围内的多个图像采集装置对应生成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超视距实时显示方法，其特征在于，包括以下步骤：根据列车的当前位置、速度以及预设的超视距的距离范围，确定即将进行图像采集的多个图像采集装置的位置，根据所述图像采集装置的位置确定对应的每个图像采集装置编号；对从所述各个图像采集装置获取的多张带有相应所述编号的图像进行预处理，将预处理后的图像按照编号顺序依次进行实时拼接为1张图像；对拼接后的图像进行透视变换后在驾驶室内的显示器上进行显示。

【技术特征摘要】
1.一种超视距实时显示方法，其特征在于，包括以下步骤：根据列车的当前位置、速度以及预设的超视距的距离范围，确定即将进行图像采集的多个图像采集装置的位置，根据所述图像采集装置的位置确定对应的每个图像采集装置编号；对从所述各个图像采集装置获取的多张带有相应所述编号的图像进行预处理，将预处理后的图像按照编号顺序依次进行实时拼接为1张图像；对拼接后的图像进行透视变换后在驾驶室内的显示器上进行显示。2.如权利要求1所述的超视距实时显示方法，其特征在于，相邻所述编号的所述图像采集装置拍摄的图像部分重叠。3.如权利要求1所述的超视距实时显示方法，其特征在于，所述对从所述各个图像采集装置获取的多张带有相应所述编号的图像进行预处理，对预处理后的图像按照编号顺序依次进行实时拼接，具体包括以下步骤：对获取的多张带有编号的图像进行畸变校正；对处理后图像进行边缘检测，得到边缘特征；根据特征匹配算法，提取相邻编号图像中的特征点，对相邻编号图像中的特征点进行匹配，并进行图像配准；将相邻编号图像中的后者图像拷贝至于在先图像边缘区域对应的位置，根据所述边缘特征进行融合，直至所有获取的带有编号的图像都完成拼接重构；对重构图进行透视变换，生成鸟瞰图或司机远视视角的图像。4.如权利要求1所述的超视距实时显示方法，其特征在于，在所述根据列车的当前位置及速度，确定即将进行图像采集、且与的等间距设置的多个图像采集装置的位置，根据所述图像采集装置的位置确定对应的每个图像采集装置编号之前，还包括以下步骤：根据对应列车始发站至终点站间铁轨路线长以及相邻电线杆间的距离，确定需要的所述图像采集装置的数量，并为所有的所述图像采集装置分配编号；其中，确定需要的所述图像采集装置的数量，具体为：N＝(A/b)+1；其中：N为图像采集装置个数，A为铁轨路线的沿线长度，b为每个电线杆间隔距离。5.如权利要求1所述的超视距实时显示方法，其特征在于，需要进行图像采集的图像采集装置的编号确定步骤为：根据车头距离对应列车始发站的距离以及相邻电线杆间的距离...

【专利技术属性】
技术研发人员：金强，孙红芳，李海波，朱玺，柳永飞，李小龙，冯亚磊，
申请(专利权)人：唐山百川智能机器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13