[發明專利]異物侵入檢測方法及異物侵入檢測裝置

有效

• 申請號: 201710342757.2
• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN107253485B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 王堯;余祖俊;郭保青;朱力強;寧濱
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: B61L23/04
• 分類號: B61L23/04;G06K9/46;G06K9/62;G06T7/254
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 張云肖

一種異物侵入檢測方法和異物侵入檢測裝置，所述方法包括步驟：利用紅外相機獲取監測范圍內的紅外圖像并將其傳輸至圖像采集處理系統；圖像采集處理系統根據紅外圖像來確定在紅外相機的監測范圍內是否出現疑似異物；出現疑似異物時，使激光光源與可見光相機聚焦到監測范圍內的疑似異物上并利用激光光源對疑似異物進行激光補光；獲取疑似異物的可見光圖像并將其傳輸至圖像采集處理系統；圖像采集處理系統將可見光圖像與紅外圖像中的疑似異物區域圖像進行圖像配準與融合；利用融合后圖像提供疑似異物信息，利用疑似異物信息對疑似異物進行特征提取與分類，實現疑似異物的自動識別與報警，能夠在光線暗、煙云密布、能見度低時獲得豐富完整的圖像信息。

技術領域

本發明涉及鐵路運營安全檢測技術領域，特別是異物侵入檢測方法和異物侵入檢測裝置。

背景技術

伴隨著我國高速鐵路網絡規模不斷擴大和高速列車裝備制造技術的快速發展，對高鐵運營安全的關注度也在不斷增大。而高速鐵路基礎設施長期服役過程中也暴露了一些值得關注的問題，運營期間任何侵入鐵路限界的人員、異物都會嚴重威脅高速鐵路的安全運行，并將造成嚴重的鐵路事故。因此，準確及時地檢測侵入軌道限界的異物是保證軌道交通安全運營的關鍵，按檢測原理可以分為接觸式和非接觸式兩種。

接觸式檢測主要采用防護網，根據檢測防護網類型可分為電網檢測(如申請號201210172059.X，200910242554.1,201210282394.5)和光纖檢測(如申請號：201110406903.6，200910272765.X)等方式。接觸式的防護網在鐵路建設期大范圍安裝較為困難，同時由于建設期施工情況較為復雜，例如在工作天窗可能存在侵限作業，防護網使用不便，而且一旦破損及時修復較為困難。該技術只能檢測掉落在防護網上的較大物體，對于纖細的鋼筋和越過防護網掉落到軌道平面的物體無法檢測，也無法判斷物體的大小與位置。

非接觸式檢測方法包括基于紅外、激光、微波和視頻的方法，紅外和激光多采用幕墻方案。例如，西班牙的高速鐵路在隧道口等容易發生異物侵限(如落石)的路段，安裝了基于紅外線光幕的落物監測系統，有的還在軌道兩側安裝超聲波探測器檢測落入軌道的異物。專利號為201010230606.6的發明專利公開了利用二維激光傳感器構建激光幕墻的非接觸式鐵路異物侵入檢測系統。這兩種方法可以準確檢測穿過檢測幕墻的物體，但對空間物體無能為力。

基于視頻的入侵檢測廣泛應用于安防領域，這些設備大多采用單一種類的視覺傳感器進行監測，以可見光相機為主，獲得可見光圖像后，先劃定區域然后利用圖像處理方法區分物體處于區域內還是區域外，還可實現侵入物體的跟蹤。Sehchan Oh等人在“APlatform Surveillance Monitoring System using Image Processing for PassengerSafety in Railway Station”中介紹了基于可見光圖像利用圖像處理方法實現車站股道的異物檢測，其中采用圖像差分識別前景與背景，通過異物的大小與形狀區分車輛和行人。這種方法在實驗條件下能取得不錯的效果，但是由于可見光圖像受環境照度影響，夜間工作效果差，將會影響到這些檢測系統的準確性和可靠性，而上述系統也沒有考慮到系統在夜間等視線差的環境下的適應性問題。

發明內容

因此，為了解決接觸式和非接觸式異物侵入檢測方法和裝置中存在的上述問題，實現優于現有技術的有益效果，實現了本發明。