[發明專利]一種超長列車模板圖像制作方法

有效

• 申請號: 202110158020.1
• 申請日: 2021-02-05
• 公開（公告）號: CN112884821B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 黃德青;秦娜;劉子儀;張一鳴
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G06T7/33
• 分類號: G06T7/33;G06T7/73;G06V10/46;G06V10/74
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 卓仲陽

本發明公開了一種超長列車模板圖像制作方法，具體為：采集待制作列車圖像，以及導入已有的標準模板圖像作為參考圖像；調整圖像，設置邊界預覽；利用SURF特征提取算法從圖像中提取出特征，采用基于K?近鄰的暴力匹配算法將兩張圖像中的特征配對，得到待制作列車圖像特征到參考圖像特征的映射關系，按照其坐標信息調整圖像內容；將制作好的圖像結果與特征信息保存。本發明效率高、精度高、適用性強，不管參考圖像差異多大，都能完成模板制作。為業內填補了列車模板圖像制作這一空缺。

技術領域

本發明屬于列車圖像處理技術領域，尤其涉及一種超長列車模板圖像制作方法。

背景技術

在使用計算機視覺對列車部件進行自動化的異常檢查時，列車會以低速通過圖像采集點獲取圖像。由于列車的非剛體運動等原因，采集到的圖像在橫向上存在畸變，需要先使用圖像配準算法消除畸變。圖像配準算法普遍采用模板匹配的思路，因此圖像配準的結果依賴于模板圖像的質量。對于每一輛新的列車，在使用圖像配準算法之前，均需要先做一套完整的、清晰的、沒有畸變的模板圖像。

由于每一輛列車的第一張圖像也存在畸變，因此在模板圖像的制作過程中勢必需要參考其他列車的圖像。相似方案可以由其他車次標準圖像作為參考圖像，使用圖像配準算法來直接制作該車次模板圖像。圖像配準算法有兩個思路使用較普遍。一是按照模板匹配的思路，利用局部參考圖像，在待配準圖像中尋找對應關系，此方法優點在于速度較快，精度較高。二是按照特征映射的思路，先對參考圖像和待配準圖像特征提取，然后利用特征匹配算法對提取到的特征兩兩配對，形成映射關系，此方法優點在于適應性和魯棒性較高。

如果直接使用圖像配準算法獲取當前列車的模板，由于其他列車與當前列車是不同的車次，甚至是不同車型，導致圖像內容差異太大。在實際應用中，影響到圖像內容差異的因素有很多，具體分析并分類羅列如下。

1、相機參數不同：兩次圖像采集可能在不同采集點，因此采集點環境不同，用于圖像采集的線陣相機的參數也可能不同，如增益、曝光等。

2、光照條件不同：兩次圖像采集的時間不同，周圍環境光源可能會影響圖像中的亮度和反光區域。

3、車身污漬不同：列車清洗是周期性的，采集時間離清洗時間越久，車身上的灰塵會越厚，此外經過下雨路段的列車身上還會有污水。此類污漬會嚴重遮擋圖像內容。

4、列車結構不同：通常兩列不同列車的外觀結構、部件位置、部件型號都有巨大差異。即使兩列車是相同的車型，也有很多固有的差異存在。

在這樣的情況下使用圖像配準算法，會有大量局部不吻合的現象發生，容易造成配準的映射關系混亂而出現內容錯位。即使能得到稀疏的匹配關系，也無法保證圖像的準確性。

發明內容

針對上述問題，為了解決模板圖像制作的問題，本發明提供一種超長列車模板圖像制作方法。

本發明的一種超長列車模板圖像制作方法，包括以下步驟：

步驟1：圖像的采集與導入。

S11：列車圖像由線陣相機橫向掃描列車后將每一幀圖像拼接得到，再將圖像調整至長度180000像素、高度2048像素。

S12：圖像采用分頁顯示，按照4000像素長度將整張列車圖像切分成45張子圖，將子圖按從左到右的順序依次編號分頁頁碼，每次僅顯示一張分頁的子圖。

S13：判斷是否有標準模板圖像中的列車車型，有則標準模板圖像中的列車圖像作為參考圖像占用紅色通道R和藍色通道B并在圖像中顯示紫色，待制作列車圖像占用綠色通道G并在圖像中顯示綠色，前端界面中顯示通道疊加后的RGB彩色圖像；否則，前端界面中僅顯示待制作列車圖像的灰度圖。

步驟2：視圖調整。