[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

一種火車到站狀態的識別方法，在視頻圖像上標定設置火車到站圖像軌道區域，通過高斯背景建模進行前景提取，通過前景變化判斷是否有火車進入到軌道區域，然后通過判斷紅外圖像中軌道區域的亮度變化判斷火車是否進站，通過Lucas?Kanade光流方法計算前后兩幀圖像中每個角點的光流變換均值得到火車的停止或運行狀態。采用多種方法復合判斷火車是否進站，從而使判斷結果更加準確，不易受外部環境變換的影響。

技術領域

本發明涉及圖像識別的技術領域，具體說是一種火車到站狀態的識別方法。

背景技術

高鐵站臺監控的過程中，需要在圖像上對火車到達狀態進行識別判斷，因為在火車停站上車時，高鐵站臺的監控區域是允許進入的，而在其他時刻監控區域則不允許進入，所以，火車是否到達以及火車運行狀態的判斷成為了對監控區域進行識別的基礎，因而需要對火車到達、停站和離開的狀態進行識別。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種火車到站狀態的識別方法。

本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是:

本發明的火車到站狀態的識別方法，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；

G、輸出火車的運動狀態。

本發明還可以采用以下技術措施：

所述的軌道區域參數標定公式為：I(x，y)＝α*I′(x，y)+δ，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。；假設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。

所述的高斯背景建模包括以下步驟：

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，其中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：