一种列车线扫成像的车厢分割方法技术

本发明专利技术提供了一种列车线扫成像的车厢分割方法，沿列车运行轨道设有磁钢A和触发磁钢；当列车的第一组车轮经过所述触发磁钢时，线扫描相机按照指定的行频采集图像；与此同时，控制器存储图像并为每行图像按时序标号；当任一轮对经过所述磁钢A时，控制器接收到标记信号，标记此时采集到图像行为行L，查找一对不安装在同一车厢下的相邻轮对的序号，继而确定其所对应的行L的标号，分别标记为i，j；利用i，j获取车厢分割位置在图像上对应图像行的标号k；采用相同方法获取所有车厢分割位置在图像上对应图像行的标号k，完成车厢分割，本方法分割效率高。率高。率高。

【技术实现步骤摘要】
一种列车线扫成像的车厢分割方法


[0001]本专利技术涉及轨道交通自动化测量领域，具体涉及一种列车线扫成像的车厢分割方法。

技术介绍

[0002]在轨道交通领域，利用视觉检测技术分析列车表面特征，是列车智能化检测的重要手段，由于列车高速行进，整车呈长条形，需进行高分辨率成像，因此，采用线扫成像的方式对车身扫描成像，成为有效的图像获取方式，为了确定检测特征位于车身上的具体位置，需要对图像中的车厢进行分割处理；
[0003]目前对列车分割方式为：一、根据基于车厢分割处的特征(折棚或车钩)对线扫图像进行识别，将特征位置作为分割位置；二、使用激光和光电传感器在轨道两侧进行对射，感应车厢连接之间的缝隙，进行车分割；其中，方式一对图像质量、分割算法、特征识别算法要求高，检测时间长，否则容易造成误分割等问题；方式二对于车厢连接处折棚密封无缝隙的列车，如高铁车厢，无法实施。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本方法采用磁钢配合线扫描相机成像的方式，通过对线扫相机获取的行序号进行特殊标记、存储的方式，准确获知车轮触发磁钢时对应的图像行标号，进而得到分割位置所在的图像行的标号；本方法无需上位机进行额外的图像算法处理，分割效率高，可以在列车运行过程中，实时得到车厢分割位置图像行；分割精度可达到1.2mm。
[0005]技术方案如下：
[0006]一种列车线扫成像的车厢分割方法，沿列车运行轨道设有至少两个磁钢，将距离来车方向最远的磁钢记为磁钢A，距离来车方向次远的磁钢记为触发磁钢；列车轮对经过磁钢A时发出的信号记为标记信号、经过触发磁钢时发出的信号记为触发信号；
[0007]在磁钢A的周围固定线扫描相机，用于对待检测区域进行扫描成像；所述线扫描相机安装位置与触发磁钢之间对应的轨道长度大于列车第一组车轮与车头的间距；
[0008]线扫描相机和各个磁钢均连接到控制器；
[0009]当列车的第一组车轮经过所述触发磁钢时，控制器接收到触发信号并向线扫描相机发出开启信号，线扫描相机按照指定的行频采集图像；与此同时，控制器存储图像并为每行图像按时序标号；
[0010]当任一轮对经过所述磁钢A时，控制器接收到标记信号，标记此时采集到图像行为行L，记录其标号；并将其标号与当前轮对在列车中的排序序号对应存储；
[0011]基于预先获知的列车型号，查找一对不安装在同一车厢下的相邻轮对的序号，继而确定其所对应的行L的标号，分别标记为i，j；利用以下公式获取车厢分割位置在图像上对应图像行的标号k；
[0012][0013]式中，当磁钢A比线扫描相机更靠近来车方向时，取正号，当磁钢A比线扫描相机更远离来车方向时，取负号；
[0014]采用相同方法获取所有车厢分割位置在图像上对应图像行的标号k，完成车厢分割。
[0015]进一步，所述线扫描相机有一部或多部。
[0016]优选，线扫描相机与磁钢A之间对应的轨道长度小于30cm。
[0017]优选，线扫描相机与磁钢A中心之间的连线与列车行驶方向异面垂直。
[0018]进一步，线扫描相机按照指定的行频采集图像，所述指定的行频通过以下方式获得：
[0019]当同一组轮对经过至少两个磁钢时，根据磁钢向控制器发出信号的时间差以及两磁钢之间的距离差，获取列车的运行速度；
[0020][0021]优选，磁钢设有3～6组，其他磁钢用于对列车进行实时测速。
[0022]进一步，确定不安装在同一车厢下的相邻轮对的序号的方法为：
[0023]利用采集的列车车身上的车号图像或者在轨道旁设置射频读取器，获取列车型号，根据列车型号获知每节车厢对应几组轮对，进而得知不安装在同一车厢下的相邻轮对的序号(位于车厢连接处前、后对应的两组轮对序号)。
[0024]进一步，线扫描相机为二维线阵扫描相机或三维线扫相机。
[0025]本方法利用轮对经过磁钢A的发出的标记信号记录图像行L，得到图像行L的标号，确定车厢连接处前后轮对所对应的图像行L，进而准确解算分割位置的图像，其中多组磁钢还能用于列车测速，根据列车的实时行进速度调整线扫描相机的采集行频，提高图像分割位置的准确性；本专利技术无需上位机进行额外的图像算法处理，分割效率高，可以在列车运行过程中，实时得到车厢分割位置图像行。
附图说明
[0026]图1为具体实施方式中系统结构示意图。
具体实施方式
[0027]以下结合附图和具体实施方式对本专利技术的技术方案进行详细描述。
[0028]一种列车线扫成像的车厢分割方法，如图1所示，沿列车运行轨道设有至少两个磁钢，将距离来车方向最远的磁钢记为磁钢A，距离来车方向次远的磁钢记为触发磁钢；列车轮对经过磁钢A时发出的信号记为标记信号、经过触发磁钢时发出的信号记为触发信号；
[0029]在磁钢A的周围固定线扫描相机，用于对待检测区域进行扫描成像；为了使得线扫描相机能够及时扫描到列车头的图像，所述线扫描相机安装位置与触发磁钢之间对应的轨道长度大于列车第一组车轮与车头的间距；
[0030]线扫描相机和各个磁钢均连接到控制器；
[0031]当列车的第一组车轮经过所述触发磁钢时，控制器接收到触发信号并向线扫描相机发出开启信号，线扫描相机按照指定的行频采集图像；线扫描相机每帧采集一行图像，所述一行图像为列车竖直方向(与运行方向相垂直的方向)的一列像素；
[0032]与此同时，控制器存储图像并为每行图像按时序标号；
[0033]当任一轮对经过所述磁钢A时，控制器接收到标记信号，标记此时采集到图像行为行L，记录其标号；并将其标号与当前轮对在列车中的排序序号对应存储；
[0034]基于预先获知的列车型号，查找一对不安装在同一车厢下的相邻轮对的序号(如图1中的轮对M、轮对N，M和N为轮对在列车中的排序序号)，继而确定其所对应的行L的标号，分别标记为i，j；利用以下公式获取车厢分割位置在图像上对应图像行的标号k；
[0035]k＝((i+j)/2)
±
(v/r)
×
(S/v)
[0036]S表示线扫描相机与磁钢A之间对应的轨道长度，v表示列车的第一组车轮经过这段轨道时的运行速度(该速度可通过触发磁钢和磁钢A计算，也可通过其他任意两个磁钢)，r表示线扫描相机单像素的纵向分辨率，所述纵向为与列车运行方向相垂直的方向；
[0037]即：
[0038][0039]其中，线扫描相机单像素在垂直于列车行进方向相的方向分辨率即为线扫描相机单像素的纵向分辨率；当磁钢A比线扫描相机更靠近来车方向时，取正号，当磁钢A比线扫描相机更远离来车方向时，取负号；
[0040]采用相同方法获取所有车厢分割位置在图像上对应图像行的标号k，完成车厢分割。
[0041]其中，确定不安装在同一车厢下的相邻轮对的序号的方法为：
[0042]利用采集的列车车身上的车号图像或者在轨道旁设置射频读取器，获取列车型号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种列车线扫成像的车厢分割方法，其特征在于：沿列车运行轨道设有至少两个磁钢，将距离来车方向最远的磁钢记为磁钢A，距离来车方向次远的磁钢记为触发磁钢；列车轮对经过磁钢A时发出的信号记为标记信号、经过触发磁钢时发出的信号记为触发信号；在磁钢A的周围固定线扫描相机，用于对待检测区域进行扫描成像；所述线扫描相机安装位置与触发磁钢之间对应的轨道长度大于列车第一组车轮与车头的间距；线扫描相机和各个磁钢均连接到控制器；当列车的第一组车轮经过所述触发磁钢时，控制器接收到触发信号并向线扫描相机发出开启信号，线扫描相机按照指定的行频采集图像；与此同时，控制器存储图像并为每行图像按时序标号；当任一轮对经过所述磁钢A时，控制器接收到标记信号，标记此时采集到图像行为行L，记录其标号；并将其标号与当前轮对在列车中的排序序号对应存储；基于预先获知的列车型号，查找一对不安装在同一车厢下的相邻轮对的序号，继而确定其所对应的行L的标号，分别标记为i，j；利用以下公式获取车厢分割位置在图像上对应图像行的标号k；式中，当磁钢A比线扫描相机更靠近来车方向时，取正号，当磁钢A比线扫描相机更远离来车方向时，取负号；采用相同方法获取所有车厢分...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹仕斌，郭寅，郭磊，叶琨，李天一，
申请(专利权)人：易思维杭州科技有限公司，
类型：发明
国别省市：