站內(nèi)調(diào)車信號安全預(yù)警系統(tǒng)研究.pdf

1、地面調(diào)車信號在調(diào)車機車上的實時顯示對調(diào)車作業(yè)的安全防護具有重要意義。我國站內(nèi)調(diào)車作業(yè)和機車出入庫時存在防護盲區(qū),并且站內(nèi)沒有適用于正線機車臨時調(diào)車作業(yè)的安全防護系統(tǒng),主要依靠司機瞭望信號燈狀態(tài)進行調(diào)車作業(yè)。這就需要司機時刻保持高度注意力,容易造成司機的精神疲勞和注意力下降,同時,戶外工作容易受視覺角度及天氣的影響,易發(fā)生因人為因素造成的調(diào)車事故。因此,針對這一問題,采用機器視覺技術(shù)結(jié)合圖像處理等相關(guān)知識,主要對站內(nèi)調(diào)車信號的實時檢測、識

2、別及距離測量等技術(shù)進行了深入研究。
　　根據(jù)調(diào)車信號燈的形狀及其發(fā)出的光柱均為圓形的特點,針對復(fù)雜的站內(nèi)調(diào)車作業(yè)環(huán)境,采用了基于PCA(Principal Component Analysis,主成分分析)和隨機Hough變換的調(diào)車信號燈檢測方法,并結(jié)合站內(nèi)線路特征來實現(xiàn)本股道調(diào)車信號燈的準(zhǔn)確檢測。通過實驗證明該方法有效地簡化了圖像的復(fù)雜背景,提高了檢測速度,具有較好的檢測精度,并對有顏色的信號燈具有良好的檢測效果。在此基礎(chǔ)上,通

3、過分析彩色空間模型,提取能反映顯示信號燈區(qū)域顏色本質(zhì)的特征值H、S、I作為改進型BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入,調(diào)車信號燈的顯示顏色作為輸出,通過離線訓(xùn)練得到BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)顏色分類器,實現(xiàn)調(diào)車信號燈的顯示狀態(tài)的在線識別。實驗結(jié)果表明,當(dāng)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)參數(shù)選取合適時,顏色分類器的識別準(zhǔn)確率較高。同時,在調(diào)車顯示信號燈準(zhǔn)確檢測的基礎(chǔ)之上,根據(jù)目標(biāo)距離與目標(biāo)物體在圖像中的像素高度之間存在著對應(yīng)關(guān)系,通過統(tǒng)計數(shù)據(jù),擬合得到調(diào)車顯示信號燈到調(diào)車機車的距離與信