一种基于视觉的火车倒车辅助装置

1.本实用新型涉及倒车辅助装置技术领域，具体为一种基于视觉的火车倒车辅助装置。


背景技术：

2.铁路在我国交通运输领域占主导地位,肩负着带动国民经济发展的重大使命。我国铁路线路里程长、途经环境复杂,由自然灾害引起的山体滑坡、滞留的人等随机异物造成高速运行列车前方出现异物侵限,严重影响行车安全。在高速铁路飞跃发展的今天,仅靠人为检测、固定点安装监测点已不能满足社会实现自动化的需求。随着轨道交通中全自动驾驶的实现及基于机器视觉的检测技术的研究应用,如何实现高速列车前方异物的智能检测已成为铁路运营的新趋势,具有不可替代的现实意义。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种基于视觉的火车倒车辅助装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于视觉的火车倒车辅助装置,包括视频采集装置和视频显示装置，视频采集装置包括散热壳体，散热壳体上端安装天线，散热壳体一侧安装usb摄像头，散热壳体另一侧内嵌吸铁石，散热壳体内腔设置安装槽，安装槽内安装第一散热风扇，散热壳体外壁还安装外置光源，散热壳体内腔还分别安装第一直流电源和第一电源管理模块、第一降压模块和无线通信模块，所述第一直流电源和第一电源管理模块通过第一降压模块分别电性连接usb摄像头、第一散热风扇、外置光源。
5.优选的，本技术提供的一种基于视觉的火车倒车辅助装置，其中，所述视频显示装置包括外壳体，所述外壳体前端面安装7.9寸带触摸显示屏，所述外壳体后侧安装第二散热风扇，所述外壳体上端面安装外置柔性天线，所述外壳体内腔分别安装第二直流电源和第二电源管理模块、第二降压模块、语音报警模块和cpu核心处理模块，所述第二直流电源和第二电源管理模块通过第二降压模块分别电性连接语音报警模块、cpu核心处理模块、第二散热风扇、7.9寸带触摸显示屏。
6.优选的，本技术提供的一种基于视觉的火车倒车辅助装置，其中，所述外置柔性天线通过usb接口连接cpu核心处理模块。
7.优选的，本技术提供的一种基于视觉的火车倒车辅助装置，其中，所述usb 摄像头通过无线通信模块及天线连接cpu核心处理模块，所述cpu核心处理模块连接语音报警模块。
8.优选的，本技术提供的一种基于视觉的火车倒车辅助装置，其中，所述无线通信模块芯片采用mtk7620n。
9.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型结构设计新颖，通过对获取视频帧的图像分析,重点研究铁路轨道障碍物图像的分割算法,着力对算法进行改进以
达到提高实时性及鲁棒性的目的,并将改进算法应用于综合判别体系中检测障碍物,按照两步检测步骤判断是否存在障碍物。
附图说明
10.图1为本实用新型结构示意图；
11.图2为本实用新型控制原理框图；
12.图中：散热壳体1、天线2、usb摄像头3、吸铁石4、第一散热风扇5、外置光源6、第一直流电源和第一电源管理模块7、第一降压模块8、无线通信模块9、外壳体10、7.9寸带触摸显示屏11、第二散热风扇12、外置柔性天线 13、第二直流电源和第二电源管理模块14、第二降压模块15、语音报警模块 16、cpu核心处理模块17。
具体实施方式
13.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
14.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
15.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
16.请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种基于视觉的火车倒车辅助装置,包括视频采集装置和视频显示装置，视频采集装置包括散热壳体1，散热壳体1上端安装天线2，散热壳体1一侧安装usb摄像头3，具有体积小，安装便捷，图像清晰等优点；散热壳体1另一侧内嵌吸铁石4，能够在火车后端的铁皮处随意吸附，方便操作，能够及时调整摄像头位置，也便于维护保养。散热壳体1内腔设置安装槽，安装槽内安装第一散热风扇5，散热壳体1外壁还安装外置光源6，在夜间使用时，能够保证视频采集装置拍摄的清晰度，并且能任意调整角度，外置光源的照射距离为100米～120米。散热壳体1内腔还分别安装第一直流电源和第一电源管理模块7、第一降压模块8和无线通信模块9，所述第一直流电源和第一电源管理模块7通过第一降压模块8分别电性连接usb 摄像头3、第一散热风扇5、外置光源6。
17.本实用新型中，视频显示装置包括外壳体10，所述外壳体10前端面安装 7.9寸带触摸显示屏11，所述外壳体10后侧安装第二散热风扇12，所述外壳体 10上端面安装外置柔性天线13，所述外壳体10内腔分别安装第二直流电源和第二电源管理模块14、第二降压模块15、语音报警模块16和cpu核心处理模块17，所述第二直流电源和人电源管理模块14通过
第二降压模块15分别电性连接语音报警模块16、cpu核心处理模块17、第二散热风扇12、7.9寸带触摸显示屏11；外置柔性天线13通过usb接口连接cpu核心处理模块17，并且通过传输线可以延长到火车外放置接收天线，既不影响火车天线，又没有受到火车驾驶室内的信号干扰及屏蔽。
18.本实用新型中，usb摄像头3通过无线通信模块9及天线2连接cpu核心处理模块17，所述cpu核心处理模块17连接语音报警模块16，无线通信模块9 芯片采用mtk7620n。该芯片是ieee802.11片上路由芯片，通过一个主频为 580mhz mips 24k的处理器和2.4g射频模块，能够实现视频传输及双向指令传输功能。
19.工作原理：将视频显示装置放置于火车的驾驶室内，通过按钮开关开机后 cpu核心模块初始化完成，显示屏初始显示登录界面，登陆界面有账号、密码选项，正确的填写后进入工作界面，并且语音提示为：“欢迎使用倒车辅助系统”，此时再按下后端装置的船型开关后usb摄像头的初始化完成后，通过无线通讯把数据发送至前端cpu核心处理模块处理，实时采集到的视频显示在工作界面上，工作界面上会有实时的轨道检测，在检测状态下有物体出现在检测范围内，cpu核心处理模块会通过uart发送信号到语音模块，进而会持续播报物体与摄像头的实时距离。
20.综上所述，本实用新型结构设计新颖，通过对获取视频帧的图像分析,重点研究铁路轨道障碍物图像的分割算法,着力对算法进行改进以达到提高实时性及鲁棒性的目的,并将改进算法应用于综合判别体系中检测障碍物,按照两步检测步骤判断是否存在障碍物。
21.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。