[發明專利]一種鐵路轉轍機表示桿缺口視頻監測方法及系統

有效

• 申請號: 201110426098.3
• 申請日: 2011-12-19
• 公開（公告）號: CN102673611A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 于光友;韓雷民;劉保國
• 申請（專利權）人: 濟南鐵路天龍高新技術開發有限公司
• 主分類號: B61L23/04
• 分類號: B61L23/04;B61L5/10
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 王汝銀

1.一種鐵路轉轍機表示桿缺口視頻監測方法，其特征是，該方法包括以下步驟：

a)、利用攝像頭在紅外燈照明條件下直接采集表示桿缺口圖像；

b)、在轉轍機現場：

將采集到的所述表示桿缺口圖像進行圖像處理并得出轉轍機當前處于定位還是反位的定反位位置信息及當前的表示桿缺口數據；

采集轉轍機啟動電流信號并根據該信號啟動扳動道岔視頻錄制；

采集轉轍機振動信號并根據該信號啟動過車振動視頻錄制；

采集轉轍機現場溫濕度信息；

c)、將步驟b)中錄制的扳動道岔視頻、過車振動視頻壓縮編碼后，與步驟b)中在轉轍機現場得出的所述定反位位置信息、表示桿缺口數據、轉轍機現場溫濕度信息一起傳輸至監測站的工控機；

d)、所述工控機輸出表示桿缺口數據、定反位位置信息、轉轍機現場溫濕度信息和扳動道岔視頻、過車振動視頻。

2.根據權利要求1所述的一種鐵路轉轍機表示桿缺口視頻監測方法，其特征是：步驟b)中所述的將采集到的所述表示桿缺口圖像進行圖像處理得出轉轍機當前處于定位還是反位的定反位位置信息及當前的表示桿缺口數據包括以下分步驟：

b1)、將采集到的所述表示桿缺口圖像存儲到存儲器的指定區域；

b2)、讀取要處理的表示桿缺口圖像；

b3)、在表示桿缺口圖像上，將表示桿缺口限定在一預設的區域內，該區域的限定參數根據采集到的表示桿缺口圖像進行預設；在豎直坐標軸上設定表示桿上桿與表示桿下桿之間的分界線的豎直坐標記為y0；

b4)對限定區域內圖像中的表示桿缺口圖像進行包括二值化和形態濾波的處理，再進行特征提取，得到表示桿缺口圖像中L型缺口指示標的邊沿圖；對L型缺口指示標的邊沿圖進行直方圖統計，在水平坐標軸上得到L型缺口指示標的左邊沿坐標記為x1、右邊沿坐標記為x2；

b5)、采用SOBEL邊沿查找方法提取步驟b3)得到的限定區域內圖像中的表示桿缺口的邊沿信息；

b6)、對于提取到的表示桿缺口的邊沿信息進行形態學濾波，得到缺口分析圖像，并對缺口分析圖像進行規整處理；

b7)、對于缺口分析圖像進行直方圖統計，對統計到的直方圖進行二次轉化，得到表示桿缺口的兩個邊沿；

b8)、對于得到的表示桿缺口的兩個邊沿進行精確邊沿查找，在水平坐標軸上得出缺口兩邊沿坐標即缺口左邊沿坐標記為x3、缺口右邊沿坐標記為x4；取缺口左邊沿上的一點記為x3、y3；或取缺口右邊沿上的一點記為x4、y4；

進行精確邊沿查找時：

首先，利用擬合的方法進行精確邊沿查找：找到兩條邊沿線之后將查找到的兩條邊沿線進行延伸，精確定位缺口兩邊沿，得出缺口左邊沿坐標、得出缺口右邊沿坐標；

如果擬合的方法失效，則利用矩形樣本特征提取方法進行精確邊沿查找：探測矩形計算圖像左右之間的差值，停留在圖像左右差值最大的點上即為圖像，最終精確定位缺口兩邊沿，得出缺口左邊沿坐標、得出缺口右邊沿坐標；

如果擬合的方法、矩形樣本特征提取方法都失效，則通過對直方圖得到的兩個邊沿進行統計進行精確邊沿查找，得出缺口左邊沿坐標、得出缺口右邊沿坐標；

b9)、根據預設的表示桿上桿與表示桿下桿之間的分界線豎直坐標y0、缺口左邊沿上的一點的豎直坐標y3或缺口右邊沿上的一點豎直坐標y4得出所述的定反位位置信息；

根據采集的表示桿缺口圖像的分辨率及得到的L型缺口指示標的左邊沿坐標、L型缺口指示標的右邊沿坐標，缺口左邊沿坐標、缺口右邊沿坐標得出缺口數據；

b10)、輸出所述的定反位位置信息、L型缺口指示標的左邊沿坐標、L型缺口指示標的右邊沿坐標、缺口左邊沿坐標、缺口右邊沿坐標及所述的缺口數據；

b11)、返回步驟a)并重復以上步驟。

3.根據權利要求2所述的一種鐵路轉轍機表示桿缺口視頻監測方法，其特征是：步驟b10)中，通過將L型缺口指示標的左邊沿坐標、L型缺口指示標的右邊沿坐標、所述分界線的豎直坐標、缺口左邊沿坐標、缺口右邊沿坐標及所述的缺口數據在所述的表示桿缺口圖像上標出進行輸出。

4.一種鐵路轉轍機表示桿缺口視頻監測系統，其特征是，該系統包括：

設置在轉轍機現場用于采集表示桿缺口圖像的紅外攝像機；

設置在轉轍機現場用于將采集到的所述表示桿缺口圖像進行圖像處理并得出表示桿缺口數據和定反位位置信息的圖像采集處理器；

用于采集轉轍機啟動電流信號以控制所述的紅外攝像機錄制扳動道岔視頻的啟動電流傳感器；

用于采集轉轍機振動信號以控制所述的紅外攝像機錄制過車振動視頻的振動傳感器；

用于采集轉轍機現場溫濕度信息的溫濕度傳感器；

設置在轉轍機現場用于將所述的扳動道岔視頻、過車振動視頻壓縮編碼后，與所述的表示桿缺口數據和定反位位置信息、轉轍機現場溫濕度信息一起傳輸至通訊網絡的通訊分機；

用于接收通訊分機傳輸至通訊網絡的信息數據的通訊主機；

用于接收通訊主機接收到的信息數據并輸出表示桿缺口數據、定反位位置信息、轉轍機現場溫濕度信息和扳動道岔視頻、過車振動視頻的工控機。