[發明專利]一種適用于鐵路貨運檢查的鐵路貨車車輛圖像切割方法

有效

• 申請號: 202010951540.3
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112215796B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 劉啟鋼;郭佳;周凌云;葉飛;王丹竹;許植深;韓梓非;汪結
• 申請（專利權）人: 中國鐵道科學研究院集團有限公司;中國鐵道科學研究院集團有限公司運輸及經濟研究所;北京恒遠智能科技有限公司;北京中鐵科客貨運輸技術有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/187;G06T7/62
• 代理公司: 廣東省暢欣知識產權代理事務所(普通合伙) 44631
• 代理人: 耿佳

一種適用于鐵路貨運檢查的鐵路貨車車輛圖像切割方法，具體步驟包括獲取高清過車圖像、圖像預處理、圖像沿水平中線垂直切割、相鄰圖像兩兩拼接、三像素卷積、五像素卷積、對三像素卷積核結果圖進行七像素卷積、使用與車輛連接處五倍差值的窗口寬度進行窗口滑動、輸入全連接層進行多窗口并行判別、進行重疊度判別、映射到原圖尺寸、車輛連接處標注完成、車輛連接處沿水平中線垂直切分。本方法解決了貨車車輛圖像切割不準，造成圖像失真的突出問題，滿足人眼判圖以及機器判圖對車輛圖像準確的操作需求。

技術領域

本發明涉及貨運檢查技術領域，具體是一種適用于鐵路貨運檢查的鐵路貨車車輛圖像切割方法。

背景技術

鐵路貨運檢查是貨車在途裝載狀態檢查的重要環節，是鐵路貨運安全工作的重要組成；通過鐵路貨車裝載狀態圖像遠程采集，實現人工遠程判圖代替人工立崗預檢，能夠有效降低貨運檢查工作強度；人工遠程判圖是對整節車輛的側部和頂部三向視圖進行判斷，以檢查確認貨車裝載外觀狀態是否良好，需要完整、準確的車輛外觀圖像。

當前貨物裝載狀態圖像切割主要通過紅外對射、磁鋼計數等方法，由于受車型復雜、車速變化、室外環境多變等因素影響，存在以下不足：由于缺乏與視頻時間同步，造成切割圖像被壓縮、拉伸或錯切等現象；以及在車速變化情況下，磁鋼計數的方法仍按勻速進行計算，造成車型判別失誤，導致車輛圖像切割錯誤；所以有的鐵路貨車車輛裝載狀態圖像切割方法不能保證切割圖像的準確性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種適用于鐵路貨運檢查的鐵路貨車車輛圖像切割方法，可以有效解決上述背景技術中提出的問題。

為解決上述問題，本發明所采取的技術方案是：一種適用于鐵路貨運檢查的鐵路貨車車輛圖像切割方法，其方法包括以下步驟：

S1：通過三向線陣相機拍攝，獲得原始未切割的高清過車圖像數據；

S2：根據相機成像參數設置對圖像預處理，按照三向拍攝順序對圖像進行排序，形成n張原始圖片；

S3：圖像沿水平中線垂直切割成識別圖像的最小操作單位；

S4：相鄰圖像兩兩拼接，實現參與切割圖片數量為2n-1；

S5：三像素卷積，進行三像素矩陣灰度值計算，獲得第一累加和，將多個像素值量化，供全連接層輸入使用；

S6：五像素卷積，進行五像素矩陣灰度值計算，獲得第二累加和；

S7：對三像素卷積核結果圖進行七像素卷積，計算七像素矩陣灰度值，獲得第三累加和；

S8：使用與車輛連接處五倍差值的窗口寬度進行窗口滑動，對卷積后圖像進行車廂連接處的卷積圖像截取，得到多個窗口子圖；

S9：輸入全連接層進行多窗口并行判別，識別子窗口是否處于連接處或連接處的一部分，若全連接層輸出概率值大于等于0.85則該窗口區域保留，否則丟棄；

S10：對于S9步驟保留的窗口區域進行重疊度判別，將重疊面積大于30％的區域進行合并，小于30％的區域作為獨立車輛連接處區域；得到車輛連接處坐標；

S11：映射到原圖尺寸，在卷積圖像上得到的連接處坐標映射到原圖中；

S12：輛連接處標注完成，將水平坐標偏差較大，垂直距離過小的車輛連接處坐標去除；

S13：車輛連接處沿水平中線垂直切分，完成車輛連接處圖像切割。

作為本發明的進一步優選方案，所述所述S4中兩兩拼接是將采集到的每張原始圖按像素切分成兩個等寬的圖像，每張切分后的圖像分別與前圖及后圖進行拼接，形成新的大圖。