[發明專利]基于視頻識別和IMU設備的軌道交通應急定位方法和系統

在審

• 申請號: 202011504539.2
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112550377A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 丁露;崔洪州;蔣耀東;韓海亮
• 申請（專利權）人: 卡斯柯信號有限公司
• 主分類號: B61L25/02
• 分類號: B61L25/02
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 徐雯瓊;張妍

1.一種基于視頻識別和IMU設備的軌道交通應急定位方法，其特征在于，包含：

初始化IMU設備、攝像模塊和列車的位置信息，所述列車的位置信息包含“公里標數據+IMU累計位移值”；

通過所述IMU設備獲取當前列車的運動姿態，通過所述攝像模塊捕獲公里標識牌圖像；

對所述攝像模塊捕獲的圖像分析處理，判斷當前列車的運行狀態；

當列車處于行進狀態，利用IMU設備獲取當前列車的運動姿態和加速度值，計算當前列車的IMU累計位移值；

從所述攝像模塊捕獲的圖像中識別公里標數據，校正列車的位置信息。

2.如權利要求1所述的基于視頻識別和IMU設備的軌道交通應急定位方法，其特征在于，還包含：

對所述攝像模塊捕獲的圖像分析處理，判斷當前列車的運行狀態，當列車處于停止狀態，校正IMU設備的加速度值為0，當前列車速度也為0。

3.如權利要求1或2所述的基于視頻識別和IMU設備的軌道交通應急定位方法，其特征在于，對所述攝像模塊捕獲的圖像分析處理，判斷當前列車的運行狀態包含：

對當前時刻圖像和上一時刻圖像進行分析處理，根據置信度判斷列車當前處于行進狀態或停止狀態。

4.如權利要求1所述的基于視頻識別和IMU設備的軌道交通應急定位方法，其特征在于，所述利用IMU設備獲取當前列車的運動姿態和加速度值，計算并更新當前列車的IMU累計位移值具體包含：

根據IMU設備輸出的當前時刻的列車加速度信息計算當前時刻與上一時刻之間的速度增量Δv：

Δv＝a×t (1)

其中，a為當前時刻的列車加速度信息，t為當前時刻與上一時刻的時間間隔，

根據上一時刻列車的速度信息v₀，計算當前時刻的速度信息v：

v＝Δv+v₀ (2)

根據上一時刻定位到的位移信息sn，計算當前時刻列車的位移信息s：

s＝s₀+v₀t+(at^2)/2 (3)。

5.如權利要求4所述的基于視頻識別和IMU設備的軌道交通應急定位方法，其特征在于，

設定滑動窗口緩沖區，所述滑動窗口緩沖區中包含IMU設備最近連續k次的加速度采樣數據，對連續k次的加速度采樣數據求取平均數，作為當前時刻的列車加速度信息。

6.如權利要求1所述的基于視頻識別和IMU設備的軌道交通應急定位方法，其特征在于，從所述攝像模塊捕獲的圖像中識別公里標數據，校正列車的位置信息包含：

對所述攝像模塊捕獲的圖像進行預處理，設置若干個坐標閾值，各個坐標閾值包圍范圍為矩形范圍，在所述圖像的公里標識牌對應位置處裁剪所述矩形范圍；

采用目標檢測的神經網絡模型檢測經預處理過的圖像中是否存在公里標識牌，當存在公里標識牌時，標識出所述公里標識牌上的數據信息，更新公里標數據，IMU累計位移值清零；當不存在公里標識牌時，公里標數據不變，更新IMU累計位移值。

7.如權利要求6所述的基于視頻識別和IMU設備的軌道交通應急定位方法，其特征在于，

列車與公里標識牌最近位置時，所述公里標識牌在圖像上的高度為h，寬度為w，預處理過程裁剪的矩形范圍高度為x×h，寬度為y×w，其中，x≥1，y≥1。