基于視頻圖像識別技術(shù)的轉(zhuǎn)轍機缺口檢測系統(tǒng)的研究.pdf

1、道岔是鐵路在行車過程中的關(guān)鍵設(shè)備，是保障列車運行安全的一項重要環(huán)節(jié)。隨著我國高速鐵路的發(fā)展，在列車高速運行狀態(tài)下，道岔工作的穩(wěn)定性和精密度顯得尤為重要，它不僅關(guān)系到列車運行的安全，還關(guān)系到乘客的安全，因此我們的首要任務(wù)是建立合適和穩(wěn)定的工作系統(tǒng)。道岔缺口檢測問題近十幾年來一直是鐵路信號系統(tǒng)特別是信號維修部門關(guān)注的熱點。對于信號維修管理部門來說，它是一個化解道岔修、管和用的矛盾，突破道岔狀態(tài)修瓶頸的關(guān)鍵;對于信號科研部門來說，它也是一個長

2、期無法解決的難題。
　　針對上述實際困難，我們設(shè)計了基于視頻圖像識別技術(shù)的轉(zhuǎn)轍機缺口檢測系統(tǒng)，并重點研究了該系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，包括目標檢測識別的快速預(yù)處理方法、提取圖像特征并增強圖像特征值，通過分析提取到的目標特征曲線，對已經(jīng)得到的道岔缺口背景以及目標圖像進行分割，最后分析特征提取等一系列快速算法，在算法設(shè)計中力求兼顧算法的有效性與快速性。
　　本文提出一種高性能嵌入式智能視覺檢測模塊設(shè)計方案，該轉(zhuǎn)轍機缺口檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計采

3、用面陣CCD(ChargeCoupledDevice，電荷耦合元件)攝像機和高速DSP(DigitalSignalProcessing,數(shù)字信號處理)處理器作為硬件系統(tǒng)核心，并設(shè)計了相應(yīng)的嵌入式智能視覺檢測軟件框架。通過研究小波分析理論，提出了一種新的快速閾值選取算法，分析比較各種常用的數(shù)字圖像算法，可知使用中值濾波的預(yù)處理方法，能夠有效的減小圖像中的噪聲干擾;使用Sobel算子對減噪后的圖像進行模板卷積運算并對目標邊緣曲線進行提取;利

4、用灰度圖像閾值法完成邊緣圖像的二值化操作;最后通過使用圖像小面積刪除算法、修剪和細化多種數(shù)字圖像算法，到得圖像的單像素邊緣曲線，完成監(jiān)測目標圖像的特征曲線提取，從而更好的方便偏移量計算。
　　基于視頻圖像識別技術(shù)的轉(zhuǎn)轍機缺口檢測系統(tǒng)，解決了鐵路行車過程中道岔檢修難題，促進了我國道岔系統(tǒng)的發(fā)展，將其應(yīng)用于轉(zhuǎn)轍機控制系統(tǒng)中，成為突破道岔狀態(tài)修瓶頸的關(guān)鍵，其理論基礎(chǔ)為以后的工程設(shè)計及深入研究提供了參考依據(jù)，在社會和經(jīng)濟方面都獲得廣泛的效