[發明專利]鐵路列車加速緩解風缸定位的圖像識別方法及系統

有效

• 申請號: 202110056516.8
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112766260B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 于婷
• 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: G06K9/32
• 分類號: G06K9/32;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 孫莉莉

1.一種鐵路列車加速緩解風缸定位的圖像識別方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1，構建加速緩解風缸的樣本數據集；

步驟S2，利用所述樣本數據集對改進的SSD網絡進行訓練，得到加速緩解風缸定位模型，其中，所述改進的SSD模型的結構為：resnet50作為主干網絡，刪除頂層的BN層、池化層和分類輸出層，額外增加兩層卷積層，卷積核大小為3*3，步長為2，

所述步驟S2具體包括：

將所述樣本數據集輸入所述改進的SSD網絡中，得到5層特征圖；

在所述5層特征圖上分別構建兩個大小為3*3的卷積核作為回歸預測器和多分類預測器；

利用所述回歸預測器和所述多分類預測器在預設特征圖上對每個位置的預測邊框anchor進行預測，利用默認框生成規則，為每個特征圖生成默認框，得到固定數目的輸出預測，并采用非極大值抑制NMS和top_k閾值對所述輸出預測進行篩選，得到輸出框；

通過隨機采樣或困難采樣方法取樣所述輸出框，以進行損失函數計算，并計算損失函數的梯度值，根據所述梯度值對參數進行更新，迭代訓練，直至達到最大迭代次數，得到所述加速緩解風缸定位模型；

所述改進的SSD網絡中的算法匹配策略為：將每個真實邊框ground truth box對應的IOU進行降序，然后取前M個IOU對應的預測邊框anchor作為樣本，每個預測邊框anchor有且僅有一次與真實邊框ground truth box匹配的機會，M為正整數，IOU為預測邊框與真實邊框的交并比，其中，所述改進的SSD網絡的匹配機制輸入為：每個預測邊框anchor與真實邊框ground truth box對應的IOU集合，參數N；所述改進的SSD網絡的匹配機制輸出為：每個預測邊框anchor所匹配得到的真實邊框ground truth box的索引；

步驟S3，采集實際圖像，輸入至所述加速緩解風缸定位模型中，獲得加速緩解風缸位置信息。

2.根據權利要求1所述的鐵路列車加速緩解風缸定位的圖像識別方法，其特征在于，所述步驟S1具體包括：

獲取多個加速緩解風缸的粗定位圖像作為原始圖像集；

標記所述原始圖像集中所述加速緩解風缸所在區域，作為標記信息集，其中，所述原始圖像集與所述標記信息集一一對應；

利用擴增算法對所述原始圖像集和所述標記信息集進行擴增，得到所述樣本數據集。

3.根據權利要求1所述的鐵路列車加速緩解風缸定位的圖像識別方法，其特征在于，所述步驟S3具體包括：

采集所述實際圖像；

將所述實際圖像縮放為尺寸1600*256的圖像，并將縮放后的圖像輸入至所述加速緩解風缸定位模型中進行加速緩解風缸的定位檢測，對輸出結果進行閾值判斷，若位置框的長寬比大于0.8，小于1.2，則認為定位到的缸為加速緩解風缸，進一步輸出所述加速緩解風缸位置信息。