[發明專利]火車到站狀態的識別方法

有效

• 申請號: 201410826560.2
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN105279767B
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 俞大海;韓軍偉;韓建楓;單玉堂;岳明
• 申請（專利權）人: 天津光電高斯通信工程技術股份有限公司
• 主分類號: G06T7/269
• 分類號: G06T7/269;G06T7/254
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種火車到站狀態的識別方法，其特征在于，包括以下步驟：

A、載入站臺的紅外圖像；

B、在站臺內軌道區域標記火車運動識別區域，在視頻圖像上標定設置火車到站圖像軌道區域，并存儲相應的參數，生成識別圖像模板；

C、建立圖像緩沖，圖像預處理；

D、對火車到站圖像軌道區域進行背景建模，采用高斯混合模型背景建模算法實時分析軌道區域，進行前景圖像提取，通過前景變化判斷是否有火車進站；計算火車到站圖像軌道區域的像素平均亮度值；

E、對緩沖的每一幀圖像提取圖像中的角點作為這幀圖像的關鍵點，使用金字塔Lucas-Kanade光流方法計算前后兩幀圖像中每個角點的光流；計算前后兩幀圖像角點光流的變化均值；

F、確定軌道區域的亮度是否大于闕值，且判斷光流變化均值的變化情況，當軌道區域的亮度大于闕值時，定義當前狀態為火車進入站臺區域，且當軌道區域的前后兩幀圖像中光流變化均值較小時，定義火車處于停止狀態，反之，定義火車處于運動狀態；

G、輸出火車的狀態。

2.根據權利要求1所述的火車到站狀態的識別方法，其特征在于：上述軌道區域的參數標定公式為：I(x，y)＝α*I′(x，y)+δ，

此公式中I(x，y)是圖像中坐標，I＇(x，y)是實際站臺坐標，α是變換系數，δ是經驗參數；軌道區域的實際空間坐標在坐標系Z′＝0的平面上，軌道區域由一組標記點連接組成，記為I′_i(x_i，y_i),同時在相機圖像坐標系Z中找到對應的標記點I_i(x_i，y_i)，并記錄坐標值，經過坐標變換計算出坐標變換系數α。

3.根據權利要求2所述的火車到站狀態的識別方法，其特征在于高斯混合模型背景建模算法包括以下步驟：

a、每個新像素值X_t同當前K個模型按下式進行比較，直到找到匹配新像素值的分布模型，即同該模型的均值偏差在2.5σ內；

|X_t-μ_i，t-1|≤2.5σ_i，t-1

b、如果所匹配的模式符合背景要求，則該像素屬于背景，否則屬于前景；

c、各模式權值按如下公式更新，公式中α是學習速率，對于匹配的模式M_k，t＝1，否則M_k，t＝0，然后各模式的權重進行歸一化；

w_k，t＝(1-α)*w_k，t-1+α*M_k，t

d、未匹配模式的均值μ與標準差σ不變，匹配模式的參數按照如下公式更新：

ρ＝α*η(X_t|μ_k，σ_k)

μ_t＝(1-ρ)*μ_t-1+ρ*X_t

e、如果第a步中沒有任何模式匹配，則權重最小的模式被替換，即該模式的均值為當前像素，標準差為初始化較大值，權重為較小值；

f、各模式根據w/α²按降序排列，權重大，標準差小的模式排列靠前；

g、選前B個模式作為背景，B滿足下式，參數T表示背景所占比例，