基于單目視覺技術(shù)的鐵路異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)研究.pdf

1、保障行車安全是鐵路運輸永恒的主題。我國現(xiàn)有的異物侵限監(jiān)測方式其可靠性和自動化程度都非常低，無法充分保證行車安全。論文提出把單目視覺技術(shù)應(yīng)用到異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)當中，通過圖像處理技術(shù)對入侵異物進行監(jiān)測，并通過仿真實驗驗證方案的可行性。論文主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)設(shè)計系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)時，提出采用分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，不僅便于管理，而且提高了系統(tǒng)的可靠性。通過分析監(jiān)測點的設(shè)置原則以及監(jiān)測現(xiàn)場要實現(xiàn)的功能對監(jiān)測點進行設(shè)計，其實用性較強。<

2、br>　　(2)在系統(tǒng)軟件的設(shè)計中，考慮到圖像在傳輸、生成以及量化等過程會產(chǎn)生大量噪聲，論文采用改進的開關(guān)型中值濾波器對圖像進行去噪處理。改進的中值濾波算法采用分段統(tǒng)計的方式，并且把開關(guān)原理加入到濾波算法中，能夠在去除噪聲的同時很好的保護圖像的細節(jié)信息。
　　(3)為了克服已有邊緣檢測算法檢測出的軌道線效果不好的缺點，論文提出采用改進的蟻群算法對軌道線的邊緣進行檢測。改進的算法通過在蟻群的路徑選擇中加入搜索熱度因子，提高了算法的尋

3、優(yōu)能力。在考慮軌道邊緣的連續(xù)性和完整性后，結(jié)合圖像的灰度梯度值、像素點的相位角度和螞蟻移動的方向性重新設(shè)計啟發(fā)函數(shù)，提高算法邊緣檢測的精度。通過重新規(guī)定信息素更新規(guī)則和動態(tài)調(diào)整局部信息素的更新公式，提高算法的收斂速度。實驗結(jié)果表明采用改進的算法能夠清晰、完整的檢測出軌道的線路，為下一步的異物入侵監(jiān)測提供保障。
　　(4)根據(jù)鐵路限界及障礙物的高度要求，對攝像機安裝位置進行設(shè)計，實現(xiàn)了采用單目視覺技術(shù)可以監(jiān)測入侵異物高度的功能。通過