機(jī)車司機(jī)視野擴(kuò)展系統(tǒng)及路軌障礙物檢測(cè)的研究.pdf

1、鐵路運(yùn)輸在我國(guó)交通運(yùn)輸領(lǐng)域一直都占主導(dǎo)地位，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中具有特殊重要的作用。近年來，隨著鐵路的大面積提速調(diào)圖，使得鐵路的行車安全問題顯得更加突出。尤其是，我國(guó)將長(zhǎng)期以來一直實(shí)施的正、副司機(jī)操縱列車模式改為單司機(jī)值乘模式后，司機(jī)很難同時(shí)兼顧行車信號(hào)確認(rèn)、列車的操縱及路面狀況的瞭望等。
　　針對(duì)這種現(xiàn)狀，本文提出了機(jī)車司機(jī)視野擴(kuò)展系統(tǒng)的框架及設(shè)計(jì)方案。雖然目前已有一些成熟的智能公路交通技術(shù)可以直接使用于鐵路交通領(lǐng)域，但鐵路智能監(jiān)控

2、視頻有其自身突出的特點(diǎn)：鐵路軌道部分有枕木、碎石道砟，不似公路路面那么干凈；背景復(fù)雜，且在行車過程當(dāng)中隨時(shí)會(huì)改變等。本系統(tǒng)旨在通過利用鐵路路軌特點(diǎn)實(shí)時(shí)的分析火車視頻監(jiān)控圖像序列，檢測(cè)、跟蹤并分析威脅火車安全行駛的路障目標(biāo)，達(dá)到減少事故發(fā)生率、提高鐵路運(yùn)輸安全的目的。
　　系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)思路是將鐵路靜態(tài)路軌障礙物的檢測(cè)和智能視頻監(jiān)控序列中動(dòng)態(tài)障礙物的檢測(cè)、跟蹤相分開來。對(duì)于靜態(tài)路軌障礙物的檢測(cè)，主要運(yùn)用了特征提取和特征匹配的算法。該算

3、法將鐵路障礙物的檢測(cè)范圍限制在圖像鐵軌部分，對(duì)檢測(cè)窗內(nèi)圖像的紋理和灰度特征進(jìn)行分析，從而判定障礙物的存在與否。而動(dòng)態(tài)障礙物的檢測(cè)是通過對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的提取、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的跟蹤和目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡分析等部分展開。用光流背景建模方法提取運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，而后用Kalman+Mean shift算法對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，在跟蹤的過程當(dāng)中分析目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡。
　　論文按系統(tǒng)框架、算法設(shè)計(jì)及系統(tǒng)仿真的順序?qū)C(jī)車司機(jī)視野擴(kuò)展系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)介紹。首先，提出機(jī)車司機(jī)視野擴(kuò)