[發明專利]一種帶障礙識別系統的鐵路配碴車及其障礙識別方法

有效

• 申請號: 201610000803.6
• 申請日: 2016-01-04
• 公開（公告）號: CN105701453B
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 魯寨軍;梁習鋒;周偉;熊小慧;周丹;黃磊
• 申請（專利權）人: 中南大學;中國鐵路總公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06T7/70
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所(普通合伙) 43205
• 代理人: 許伯嚴

本發明公開了一種帶障礙識別系統的鐵路配碴車及其障礙識別方法；所述配碴車主要由車體、行走裝置、側犁及其驅動裝置、行車控制裝置和側犁操作裝置系統組成；車體由車頭和駕駛室組成一體式結構安裝在行走裝置上方，行走裝置運行在鐵路鋼軌上；車頭位于駕駛室的前方，側犁及其驅動裝置安裝在車頭中間部位的兩側；配碴車配置障礙識別系統；障礙識別系統主要由主機、兩臺攝影機、輔助光源組成；所述障礙識別方法的步驟：獲取幀圖像、幀圖像完整否、軌道識別、障礙識別、有障礙物否、三維重建、報警和人工解除報警；當有障礙物存在時，報警裝置工作，或自動停車。本發明智能識別精度高，能夠有效降低勞動強度，提高工作效率，提高作業的安全性。

技術領域

本發明涉及一種帶障礙識別系統的鐵路配碴車及其障礙識別方法。

背景技術

鐵路系統長期的保養維護是高速鐵路的重要組成部分之一，定期進行道床維護是高速鐵路維護保養的重要環節之一，清篩后的配碴工作是最后一個關鍵步驟。而在配碴過程中，識別道碴與周圍障礙物，以及對周圍障礙物的避讓都是至關重要的環節。鐵路配碴車在側犁作業時的速度不超過每小時3公里，未使用側犁時的速度控制在每小時2-5公里，在距離接觸網電桿或其他障礙物5米時的速度不得超過每小時3公里，且距離障礙物2米前必須停車并收回側犁，收回后的側犁最外邊緣與接觸網電桿、信號機、信號盒、應答器、水泥臺、標樁、各種探頭等障礙物的最小間距不小于0.2米，以不高于每小時1公里的速度通過障礙物0.5米后，側犁才重新開始正常的工作。其不足之處：目前的障礙識別主要靠人工完成，或者依靠工人事先拆除可知的障礙物，工人勞動強度大，作業效率低，安全作業難以保證。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種能夠降低勞動強度，提高工作效率，提高作業安全性的帶障礙識別系統的鐵路配碴車及其障礙識別方法。

本發明的目的通過下述技術方案予以實現：

帶障礙識別系統的鐵路配碴車：

所述配碴車主要由車體，行走裝置、側犁及其驅動裝置、行車控制裝置和側犁操作裝置系統組成；所述車體由車頭和駕駛室組成一體式結構安裝在行走裝置上方，行走裝置運行在鐵路鋼軌上；所述車頭位于駕駛室的前方，側犁及其驅動裝置安裝在車頭中間部位的兩側；

所述配碴車配置障礙識別系統；所述障礙識別系統主要由主機，兩部攝影機和輔助光源組成；

所述主機安裝在駕駛室內，主要由機箱、操作面板、主電路板、顯示器、報警裝置組成；

所述兩部攝影機面向駕駛室的前方等高安裝在車頭的正前方距離軌面的高度不大于200厘米，兩部攝影機對稱布置在車頭上，兩者水平間距不大于50厘米；所述攝影機為廣角鏡頭，分辨率不小于500萬像素，每秒不少于80幀；

所述輔助光源裝在攝影機的附近。

所述主電路板上以CPU及存儲單元為核心，配置雙通道的視頻幀獲取模塊、幀識別模塊、報警模塊、顯示模塊和控制模塊；所述視頻幀獲取模塊連接攝影機；所述報警模塊連接報警裝置；所述顯示模塊連接顯示器；所述控制模塊連接操作面板。

所述攝影機配置濾光片。

帶障礙識別系統的鐵路配碴車的障礙識別方法：

所述障礙識別方法包括獲取視頻并讀取幀圖像和進行障礙識別；采用所述的配碴車，其障礙識別方法的步驟如下：

識別范圍設置：根據當次側犁作業范圍設置需要識別是否有障礙物的尺度范圍；

獲取幀圖像：讀取同一時刻的兩部攝影機獲取的幀圖像；