[發明專利]一種軌道板外觀狀態變化智能比對方法

有效

• 申請號: 202110861909.6
• 申請日: 2021-07-29
• 公開（公告）號: CN113591973B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 朱挺;張萼輝;宋坤駿;聶海麗;朱浩森;朱有桃
• 申請（專利權）人: 中國鐵路上海局集團有限公司科學技術研究所
• 主分類號: G06V10/75
• 分類號: G06V10/75;G06V10/764;G06V10/50;G06V10/82;G06T7/73;G06N3/08;G06T7/00;G06T7/13;G01N21/88
• 代理公司: 上海申蒙商標專利代理有限公司 31214
• 代理人: 周宇凡

1.一種軌道板外觀狀態變化智能比對方法，其特征在于：該比對方法包括以下步驟：

訓練目標檢測算法；

使用所述目標檢測算法對單塊軌道板的待檢圖像上的扣件與其歷史圖像上的扣件進行目標檢測，確定扣件外接矩形框的坐標；

通過比對所述待檢圖像和所述歷史圖像上扣件外接矩形框篩選出扣件異常的非理想軌道板；

將扣件正常的理想軌道板的所述待檢圖像與其歷史圖像進行對齊和切邊；

利用K鄰近算法對理想軌道板的所述歷史圖像和所述待檢圖像之間的差異區域進行計算，計算出2類最接近真實差異區域尺寸的網格；

參照該網格將歷史圖像和所述待檢圖像全區劃分網格；

提取所述歷史圖像和所述待檢圖像中每個單元網格的hog特征并向量化，分別計算對應單元網格hog向量的相關系數，篩選出單塊軌道板中相關系數最低的網格，若該網格的相關系數低于閾值，則該單塊軌道板存在狀態變化；

采用深度學習算法YOLOV5訓練所述目標檢測算法，所述深度學習算法YOLOV5的模型采用單通道捕捉圖像特征，僅輸出適應于軌道板上扣件大小的輸出結果，同時加大其損失函數在高度方向定位部分的權重。

2.根據權利要求1所述的一種軌道板外觀狀態變化智能比對方法，其特征在于：所述扣件異常的軌道板的篩選條件包括扣件尺寸、扣件的左右對稱性、扣件在高度方向上的等間距性。

3.根據權利要求1所述的一種軌道板外觀狀態變化智能比對方法，其特征在于：所述理想軌道板的待檢圖像與歷史圖像的對齊是通過：沿所述待檢圖像的頂部到底部，將所述待檢圖像的每個扣件的上邊沿或下邊沿與其歷史圖像的每個扣件的對應上邊沿或下邊沿通過逐段圖像縮放的方式水平對齊。

4.根據權利要求1所述的一種軌道板外觀狀態變化智能比對方法，其特征在于：所述理想軌道板的待檢圖像與歷史圖像的切邊是通過：采用自動檢測黑邊算法將軌道板的圖像左側或右側的無目標黑色部分刪除。

5.根據權利要求1所述的一種軌道板外觀狀態變化智能比對方法，其特征在于：將歷史圖像和所述待檢圖像均勻劃分為多種形狀的網格，每種形狀的網格分別以向下滑動半個網格高度，向右滑動半個網格寬度的滑動窗口方式增加覆蓋方式數。

6.根據權利要求1所述的一種軌道板外觀狀態變化智能比對方法，其特征在于：所述hog特征的相關系數計算是先將hog特征扁平化為一維向量，并將所述歷史圖像和所述待檢圖像中的兩個一維向量前若干個元素統一加上一定常量。

7.根據權利要求1所述的一種軌道板外觀狀態變化智能比對方法，其特征在于：所述單元網格的形狀通過所述K鄰近算法確定。