[發明專利]一種動車組列車側部異物檢測方法

在審

• 申請號: 202011179779.X
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112288717A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 鄧艷
• 申請（專利權）人: 哈爾濱市科佳通用機電股份有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/62;G06T5/30;G06K9/32;G06K9/46;B61K9/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 劉強

一種動車組列車側部異物檢測方法，涉及圖像處理技術領域，針對現有技術中采用人工檢測動車組列車側部裙板是否存在異物時，檢測效率和準確率低的問題，包括步驟一：獲取列車二維圖像；步驟二：截取列車側部裙板位置區域圖像：步驟三：對區域圖像進行灰度歸一化處理；步驟四：對于灰度歸一化后的圖像，進行形態學處理，并根據裙板的固定特征進行背景建模；步驟五：針對不同的裙板圖像和裙板圖像對應的背景模型進行差分匹配；步驟六：對差分匹配后的圖像進行形態學處理：步驟七：設定面積閾值以及輪廓的長、寬閾值和長寬比閾值，通過將形態學處理后的圖像與閾值進行比較，判斷是否存在異物。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，具體為一種基于動車組列車側部部件特征灰度歸一化的側部異物檢測的圖像處理方法。

背景技術

動車組列車側部裙板在列車運行的過程中容易附著像瓶子塑料袋之類的異物，如果不及時發現清理，將會危及行車安全，采用人工檢查圖像的方式進行故障檢測，由于動車組運行的密度大，檢車時間短，檢車人員在工作過程中極易出現疲勞、遺漏等情況，造成漏檢、錯檢的出現，影響行車安全，并且采用人工檢測，檢測效率和準確率低。

發明內容

本發明的目的是：針對現有技術中采用人工檢測動車組列車側部裙板是否存在異物時，檢測效率和準確率低的問題，提出一種動車組列車側部異物檢測方法。

本發明為了解決上述技術問題采取的技術方案是：

一種動車組列車側部異物檢測方法，包括以下步驟：

步驟一：獲取列車二維圖像；

步驟二：截取列車側部裙板區域圖像：

步驟三：對列車側部裙板區域圖像進行灰度歸一化處理；

步驟四：根據列車側部裙板區域圖像的固定特征進行背景建模；

步驟五：針對歸一化后的列車側部裙板區域圖像和列車側部裙板區域圖像對應的背景模型進行差分匹配；

步驟六：對差分匹配后的圖像進行形態學處理：

步驟七：設定面積閾值以及輪廓的長、寬閾值和長寬比閾值，通過將形態學處理后的圖像與各閾值進行比較，若都符合則認為無異物，否則認為有異物。

進一步的，所述步驟三的具體步驟為：

根據列車側部裙板區域圖像的固定特征及列車的二維圖像像素值得到圖像高像素值占比閾值R_H0和圖像低像素值占比閾值R_L0，然后將像素值分為255個等級，當前選擇的側部裙板圖像大小為W×H，其中W為圖像的寬，H為圖像的高度，圖像中某一點的像素值經過灰度歸一化后的值為Y，其中高像素值的閾值為Y_H0＝W×H×R_H0，低像素值的閾值為Y_L0＝W×H×R_L0，Y的值通過以下公式得到：

進一步的，所述步驟四中背景建模的步驟為：首先將列車側部裙板區域圖像分為上中下三部分，根據不同車廂上三個部位的圖像特征，對背景圖像進行建模。

進一步的，所述步驟四中背景建模的具體步驟為：

根據列車側部裙板區域圖像中格柵的位置，將格柵以上的位置認定為上部，格柵所在位置認定為中部，格柵以下部分認定為下部，將灰度歸一化后的圖像按照在高度方向的比例分為與上部、中部、下部分別對應的三部分圖像區域，并分別進行背景差分匹配。

進一步的，所述步驟四中形態學處理包括二值化、濾波、膨脹和腐蝕。

進一步的，所述方法還包括對異物進行定位的步驟，具體步驟為：