一种远距离铁轨识别及障碍物检测方法及系统技术方案

技术编号:44633722 阅读:17 留言:0更新日期:2025-03-17 18:28
本发明专利技术公开了一种远距离铁轨识别及障碍物检测方法及系统,硬件层面上将长焦光学系统与超高速工业相机结合搭建高采集帧率和远距离光学探测系统,软件层面上针对铁轨左右轨道线的识别和视觉分割划定障碍物检测的感兴趣区域,并执行基于目标检测的轨道障碍物入侵检测算法等高级视觉任务,最终实现对远距离铁轨以及轨道障碍物的高帧率识别和检测。本发明专利技术使用焦距为2000mm的施密特‑卡塞格林光学系统,结合1920*1080分辨率和3000帧每秒的超高速工业相机搭建远距离高帧率光学探测平台并架设在列车的驾驶位上,实时探测6km范围内的铁路状况,能够预防列车因高速行驶导致制动距离过长而造成的严重事故。相比较传统的列车驾驶员人眼观测和基于激光雷达扫描成像方式,通过远距离光学观测平台和后端实时检测系统能够实现更远的探测距离、更好的检测及识别鲁棒性以及更高的帧率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光学设计、计算机视觉与计算机控制领域,具体涉及长焦光学系统设计、目标检测及识别技术、实时视频采集处理技术,是一种远距离轨道障碍物入侵实时检测方法。


技术介绍

1、公开号为cn116030430a的专利申请,公开了一种铁轨识别方法、装置、设备及存储介质,该方法对图像识别设备、无线电探测设备采集的铁轨数据进行数据融合,获得铁轨融合图像数据;对所述铁轨融合图像数据进行数据处理,获得铁轨轮廓图像;采用滑窗对所述铁轨轮廓图像进行坐标点提取,获得目标铁轨位置。通过将两种传感器采集的铁轨数据进行融合,避免了因使用单一传感器造成的精度不高、容易失效、稳定性差等缺陷,实现了对铁轨的全天候识别提取。但是基于多元传感器信息融合的铁轨识别方法对不同传感器的标定精度要求较高,实际场景中存在一定标定误差导致数据融合效果不佳,同时针对铁轨轮廓图像的滑窗法获取轨线坐标点存在像素遍历的过程更适用于实时性要求不高的场景。

2、公开号为cn117292351a的专利申请,公开了一种基于背景减除法的地铁障碍物检测系统及方法,该方法首先预采集无障碍物的图像作为背景帧,实时本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种远距离铁轨识别和障碍物检测方法及系统,其特征在于:包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的一种远距离铁轨识别和障碍物检测方法及系统,其特征在于,针对现有方法存在的探测距离短、系统装置复杂以及采样频率低等问题,将长焦光学系统结合高速工业相机搭建光学观测系统平台,在保证探测距离的同时,实现了较强实时性的高帧率检测手段。

3.如权利要求1所述的一种远距离铁轨识别和障碍物检测方法及系统,其特征在于,在列车驾驶舱位置布置长焦光学观测平台,视角需正对前方铁轨,保证铁轨始终处于画幅的中心区域,由于铁轨具有连续性和弯轨曲率小等特性,且系统视场角范围在二维平面上能达到15m*...

【技术特征摘要】

1.一种远距离铁轨识别和障碍物检测方法及系统,其特征在于:包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的一种远距离铁轨识别和障碍物检测方法及系统,其特征在于,针对现有方法存在的探测距离短、系统装置复杂以及采样频率低等问题,将长焦光学系统结合高速工业相机搭建光学观测系统平台,在保证探测距离的同时,实现了较强实时性的高帧率检测手段。

3.如权利要求1所述的一种远距离铁轨识别和障碍物检测方法及系统,其特征在于,在列车驾驶舱位置布置长焦光学观测平台,视角需正对前方铁轨,保证铁轨始终处于画幅的中心区域,由于铁轨具有连续性和弯轨曲率小等特性,且系统视场角范围在二维平面上能达到15m*15m空间范围,因此后续无需调整光学系统的对准和对焦位置。

4.如权利要求1所述的一种远距离铁轨识别和障碍物检测方法及系统,其特征在于,基于多维梯度加权平均算子组的图像特征提取卷积操作能够在复杂场景下利用铁轨自身的连续性和细长特征有效提取铁轨的梯度信息,且有效减弱背景层存在的其他梯度较为明显的物体,实现对铁轨特征的获取。根据提取到...

【专利技术属性】
技术研发人员:尤天顺刘明杨鹏
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:

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