[發明專利]一種鐵路貨車閘調器部件定位方法、系統及介質

在審

• 申請號: 202310089699.2
• 申請日: 2023-02-09
• 公開（公告）號: CN116071423A
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 金佳鑫
• 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: G06T7/70
• 分類號: G06T7/70;G06V10/82;G06V10/764;G06V10/774;G06V10/778;G06N3/0464;G06N3/08
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 劉強

1.一種鐵路貨車閘調器部件定位方法，其特征在于包括：

采集鐵路貨車側部閘調器工位圖圖像作為待定位圖像的步驟，以及

將待定位圖像輸入訓練好的VGG-19網絡進行閘調器及其輔助部件定位的步驟；

所述VGG-19網絡為改進的VGG-19網絡，所述改進的VGG-19網絡改進的步驟具體為：

步驟一：在VGG-19網絡結構中，使用3*3卷積核經過空洞率rate值為1、2、5、7的擴展后的空洞卷積分別替換VGG-19網絡中第4個卷積模塊中的1、2、3、4層卷積；

步驟二：在VGG-19網絡結構中，使用3*3卷積核經過空洞率rate值為1、2、5、7的擴展后的空洞卷積分別替換VGG-19網絡中第5個卷積模塊中的1、2、3、4層卷積；

步驟三：修改網絡中相應的pad填充值，即用3*3的卷積核對7*7的特征圖進行卷積操作時，在特征圖外圍補充寬度為當前rate值的像素點，生成7*7大小的特征圖。

2.根據權利要求1所述的一種鐵路貨車閘調器部件定位方法，其特征在于所述方法還包括根據閘調器及其輔助部件的定位結果得到閘調器的詳細定位信息以及分類信息的步驟，具體為：

步驟1：基于不同型號閘調器的結構及其對應的輔助部件的位置信息進行建模，得到先驗知識模型；

步驟2：將VGG-19網絡輸出的定位結果與先驗知識模型進行相似度匹配，匹配度大于設定閾值的，則認為閘調器定位正常，輸出匹配的閘調器型號以及對應的輔助部件的位置信息，否則，輸出異常報警信息；

步驟3：根據閘調器型號以及對應的輔助部件的位置信息，確定閘調器的方向。

3.根據權利要求2所述的一種鐵路貨車閘調器部件定位方法，其特征在于所述閘調器包括ST2-250型閘調器和ST1-600型閘調器。

4.根據權利要求3所述的一種鐵路貨車閘調器部件定位方法，其特征在于所述訓練好的VGG-19網絡通過以下步驟得到：

S1：獲取多種情況下的閘調器部件樣本圖像；

S2：對獲取到的圖像進行擴增；

S3：對擴增后的圖像中閘調器部件及輔助部件進行標記，以此構建訓練集；

S4：利用訓練集訓練VGG-19網絡。

5.根據權利要求4所述的一種鐵路貨車閘調器部件定位方法，其特征在于所述多種情況包括：不同車型、不同過車時間、不同天氣狀況圖像、異物干擾圖像以及不同車速拍攝圖像。

6.根據權利要求5所述的一種鐵路貨車閘調器部件定位方法，其特征在于所述擴增包括：翻轉、縮放以及調整對比度。

7.根據權利要求6所述的一種鐵路貨車閘調器部件定位方法，其特征在于所述標記通過LabelImg工具進行。

8.一種鐵路貨車閘調器部件定位系統，其特征在于包括：數據獲取模塊、訓練模塊以及識別模塊；

所述數據獲取模塊用于采集鐵路貨車側部閘調器工位圖圖像作為待定位圖像；

所述訓練模塊用于訓練VGG-19網絡；

所述識別模塊用于利用訓練好的VGG-19網絡對待定位圖像進行定位；

所述VGG-19網絡為改進的VGG-19網絡，所述改進的VGG-19網絡改進的步驟具體為：

步驟一：在VGG-19網絡結構中使用卷積核為3*3，并經過空洞率rate值為1、2、5、7的擴展后的空洞卷積分別替換VGG-19網絡中第4個卷積模塊中的1、2、3、4層卷積；

步驟二：在VGG-19網絡結構中，使用3*3卷積核經過空洞率rate值為1、2、5、7的擴展后的空洞卷積分別替換VGG-19網絡中第5個卷積模塊中的1、2、3、4層卷積；

步驟三：修改網絡中相應的pad填充值，即用3*3的卷積核對7*7的特征圖進行卷積操作時，在特征圖外圍補充寬度為當前rate值的像素點，生成7*7大小的特征圖。