復(fù)雜背景下鐵路防護欄網(wǎng)在線檢測系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著我國高鐵事業(yè)的發(fā)展和鐵路行業(yè)的不斷延伸，為了保障鐵路運輸?shù)陌踩?，對鐵路周邊環(huán)境的檢測顯得越來越重要。但現(xiàn)有的鐵路綜合檢測車都只是對鐵軌的檢測，并沒有對鐵路防護欄網(wǎng)的檢測，而只是通過巡線工人的對防護欄網(wǎng)檢測，這樣不僅檢測效率低、而且勞動強度大。如果鐵路防護欄網(wǎng)破損，有小動物闖入時，將對列車的運行造成重大安全隱患。因此，對鐵路防護欄網(wǎng)的檢測顯得尤為重要。本文針對復(fù)雜背景的鐵路防護欄網(wǎng)，從不同方面對鐵路防護欄的網(wǎng)格進行提取，并提出了一種提

2、取鐵路防護欄網(wǎng)網(wǎng)格的算法，為鐵路防護欄網(wǎng)在線檢測系統(tǒng)提供了理論支持。
　　本文主要完成了以下方面的研究工作：
　　首先，提出鐵路防護欄網(wǎng)在線檢測系統(tǒng)的框架，主要分為圖像采集系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)和無線傳輸系統(tǒng)。并根據(jù)系統(tǒng)要求，確定了主要硬件設(shè)備的型號。
　　其次，對數(shù)字圖像預(yù)處理原理方法進行了闡述，并將其運用于現(xiàn)場采集的鐵路防護欄網(wǎng)格預(yù)處理中，以濾除噪音，為后續(xù)的防護欄網(wǎng)格提取奠定基礎(chǔ)。
　　再次，根據(jù)鐵路防護欄網(wǎng)格

3、的特點，運用經(jīng)典的邊緣檢測方法，分別使用Sobel邊緣檢測、Canny邊緣檢測和基于活動輪廓模型的邊緣檢測方法對鐵路防護欄網(wǎng)圖像進行邊緣檢測。通常數(shù)字圖像處理方法是將彩色RGB圖像轉(zhuǎn)換成灰度圖像處理，這樣處理丟失了大量彩色圖像所帶的信息。本文根據(jù)鐵路防護欄網(wǎng)中網(wǎng)格的顏色特征，采用顏色特征提取網(wǎng)格，取得了一定成效。但沿線鐵路防護欄網(wǎng)規(guī)格、顏色不統(tǒng)一，無法適用于整個系統(tǒng)。根據(jù)實驗仿真結(jié)果表明，經(jīng)典的邊緣檢測方法處理太細致，沒有進行特征篩選，

4、以致將復(fù)雜的背景都檢測了，對網(wǎng)格提取帶來重大問題。根據(jù)簡單的邊緣特征，無法完整提取鐵路防護欄網(wǎng)格。但通過邊緣特征和顏色特征提取結(jié)果看出鐵路防護欄網(wǎng)網(wǎng)格特征具有對稱性質(zhì)，根據(jù)該對稱性，提出鐵路防護欄網(wǎng)網(wǎng)格提取方法。
　　最后，提出鐵路防護欄網(wǎng)網(wǎng)格提取算法，該算法主要分三部分：一是通過Harris角點檢測將圖像中所有明顯角點特征提??；再運用K-means將特征角點進行聚類，把角點密集處尋找出，該聚類點將可能為網(wǎng)格交叉點；應(yīng)用A-sco