[發明專利]一種鐵路調車信號安全預警系統

在審

• 申請號: 201910008478.1
• 申請日: 2019-01-04
• 公開（公告）號: CN109614957A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 王衛星;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 王衛星
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46;G06T7/73;H04N7/18;G08B3/10;B61L23/00
• 代理公司: 江西省專利事務所 36100
• 代理人: 殷勇剛

1.一種鐵路調車信號安全預警系統，包括視頻數據采集模塊、圖像分析儀、信號顯示屏、語音提示器和電信4G路由器，其特征在于，

所述視頻數據采集模塊采集調車前方1-150m的視頻數據；

所述圖像分析儀接收所述視頻數據采集模塊采集的視頻數據后獲得分析數據，并發送至所述信號顯示屏和語音提示器；

所述圖像分析儀包括信號燈顏色辨別模塊，所述分析數據包括信號燈數據；所述信號燈顏色辨別模塊直接對視頻圖像中信號燈的空間位置、大小和種類與預設數據進行判斷，獲得信號燈的空間位置、大小和種類的信號燈數據，并發送至所述信號顯示屏和語音提示器；

所述信號顯示屏接收并顯示所述視頻數據采集模塊采集的視頻數據、所述圖像分析儀發送的分析數據；

所述語音提示器提供語音播報提示，接收所述圖像分析儀發送的分析數據并將分析數據進行語音播報提示；

所述電信4G路由器包括4G通信和路由功能，收發和/或中轉所述視頻數據采集模塊采集的視頻數據和所述圖像分析儀獲得的分析數據，和/或向上位機通過4G網絡傳輸數據。

2.如權利要求1所述鐵路調車信號安全預警系統，其特征在于，所述視頻數據采集模塊包括第一視頻采集攝像機、第二視頻采集攝像機，所述第一視頻采集攝像機安裝于機車兩端的頂部，采集列車前方遠距離的視頻數據；所述第二視頻采集攝像機安裝于機車兩端的中間位置，采集列車前方近距離的視頻數據。

3.如權利要求2所述鐵路調車信號安全預警系統，其特征在于，所述視頻數據采集模塊為帶有200萬1/2.8逐行掃描圖像傳感器的網絡攝像機，第一視頻采集攝像機使用長焦鏡頭，第二視頻采集攝像機使用廣角短焦鏡頭。

4.如權利要求1所述鐵路調車信號安全預警系統，其特征在于，還有視頻數據預處理模塊，所述視頻數據預處理模塊接收所述視頻數據采集模塊采集的視頻數據后，去除視頻數據在采集、轉換和傳輸的過程中的噪聲，提高視頻數據的圖像質量，獲得預處理視頻數據，并將預處理視頻數據發送至所述圖像分析儀進行處理。

5.如權利要求4所述鐵路調車信號安全預警系統，其特征在于，所述視頻數據預處理模塊的一種數據預處理方法，其步驟為，

(1)依據Retinex理論，建立公式：I(x,y)＝L(x,y)R(x,y)，

其中I(x,y)表示將被去霧操作的RGB圖像，L(x,y)表示光照分量，是指圖像中的低頻分量；R(x,y)表示反射分量，與光照影響沒有關系，只要圖像的細節信息；

(2)采用灰度圖像進行處理，將RGB圖像I(x,y)轉換成灰度圖像I^H(x,y)，

(3)使用高斯濾波估計求光照分量L(x,y)，建立公式：

其中，G為高斯核，大小為M×N，*表示卷積運算；

(4)通過Retinex原理，求出反射分量R(x,y)，建立公式：

R(x,y)＝I(x,y)/L(x,y)；

(5)依據Retinex原理，對圖像增強得到I^R(x,y)，建立公式：

I^R(x,y)＝I^H(x,y)-I^H(x,y)*G(x,y)；

(6)依據歐道明大學Litao的色彩還原算法，可以得到：

I^C(x,y)＝I(x,y)(I^H(x,y)/I^R(x,y))

(7)對三通道I^C(x,y)分別進行求反操作，如公式所示：

I^F_i(x,y)＝255-I^C_i(x,y)；

其中i∈{r,g,b}，I^F為去除噪聲操作后的圖像。

6.如權利要求1或4所述鐵路調車信號安全預警系統，其特征在于，還包括視頻數據存儲模塊，所述視頻數據存儲模塊存儲所述視頻數據采集模塊采集的視頻數據、所述視頻數據預處理模塊獲得的預處理視頻數據、所述圖像分析儀獲得的分析數據。