一种轨道列车速度检测方法与流程

本发明涉及轨道列车速度检测，尤其涉及一种轨道列车速度检测方法。

背景技术：

1、线扫摄像机采用激光条对运动中的列车进行高频率扫描，采集扫描部位的条形图像，组合成完整的列车车身图。但是，受列车速度变化的影响，线扫摄像机在轨旁，采集的图像会出现畸变问题，这些畸变的图像对后续的目标检测和故障识别会产生不良影响，因此，当使用线扫摄像机对运动中的列车进行车身图像采集时，要对列车的移动速度进行精确的检测，继而根据列车的移动速度，实时调整线扫摄像机的采集频率，从而得到无畸变的列车车身图像是至关重要的。

2、当前，在轨道列车测速的常见方法中，主要有磁钢测速、速度传感器测速、雷达测速等方式。

3、中国申请号“cn201911416662”名称为“磁钢信号处理方法、系统以及存储介质、轨边检测系统”的发明专利公开了一种列车磁钢信号测速的方法和系统，涉及一种用于列车的磁钢信号处理方法、一种计算机可读存储介质、一种用于列车的磁钢信号处理系统和一种轨边检测系统。首先获取磁钢信号和待测试列车的轴数，然后统计所述磁钢信号中通过待定基准位置的点数，根据所述点数和所述列车的轴数判断所述待定基准位置是否满足预设条件；如果所述待定基准位置不满足所述预设条件，则调整所述待定基准位置，并返回统计所述点数的步骤，直至待定基准位置满足所述预设条件，将满足所述预设条件的待定基准位置作为预设基准位置；记录所述磁钢信号中通过所述预设基准位置的时刻，并将所述时刻作为列车轴经过磁钢的时刻，从而计算列车速度。

4、中国申请号“cn201410751059”名称为“列车测速方法”的发明专利公开了一种列车测速方法。将第一测速系统中雷达与速度传感器的测速值进行融合，得到融合值，所述第一测速系统设置于列车的一端；其中，速度传感器可以为轮轴脉冲速度传感器；对所述融合值表决，得到第一测速系统的测速结果，并将所述第一测速系统的测速结果发送至第二测速系统，所述第二测速系统设置于列车的另一端；当所述第二测速系统中雷达无效时，所述第二测速系统通过所述第一测速系统的测速结果判断自身速度传感器的测速值的有效性。

5、以上方法存在的问题：

6、1、由于磁钢测速需要对现场进行改造，且测速响应周期长，难以对车速进行实时动态测量，难以满足客户的要求。

7、2、雷达测速方法中多普勒雷达被安装在车侧，由于列车车身光滑，会对雷达波的反射产生了干扰，测速精度会受到影响，在存在障碍物遮挡的特殊环境中，经过雷达速度信号实时调整的线扫摄像机图像数据依然存在一定程度的畸变，难以完全达到预期指标。

8、3、速度传感器安装于列车车轮上，容易受到车轮的磨损而影响精度，安装难度较大，也不利于设备的检修和维护。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术所存在的缺陷，提供一种轨道列车速度检测方法，该方法通过设置在轨道一侧的设备，可以准确获得列车入库的速度信息，为采集无畸变的车身图像提供了理论支撑。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种轨道列车速度检测方法，所述轨道列车速度检测方法包括：

3、接收列车入库检测模块发送的列车入库信号；所述列车入库检测模块设置在列检库的轨道一侧；

4、根据所述列车入库信号，生成第一视频控制信号和第二视频控制信号，将所述第一视频控制信号发送给列车身份检测模块，所述第二视频控制信号发送给列车移动图像检测模块；所述列车身份检测模块和列车移动图像检测模块与所述列车入库检测模块同侧或对侧设置；

5、接收所述列车身份检测模块采集的车侧图像信息，并对所述车侧图像信息进行解析处理，生成列车身份信息；

6、接收所述列车移动图像检测模块采集的连续移动的列车车身局部图像信息，并对所述列车车身局部图像信息进行解析处理，生成列车实际移动速度；

7、根据所述列车实际移动速度，确定所述列车身份信息对应的列车在当前时刻的瞬时速度。

8、优选的，所述对所述车侧图像信息进行解析处理，生成列车身份信息，具体包括：

9、对所述车侧图像信息进行语义分割处理，生成待识别图像；

10、对所述待识别图像进行字符识别，生成所述列车身份信息。

11、优选的，所述对所述列车车身局部图像信息进行解析处理，生成列车实际移动速度，具体包括：

12、对每帧列车车身图像进行畸变校正处理，并提取特征点；

13、对所述特征点进行筛选，得到第一特征点；

14、根据列车的前进方向，计算在所述前进方向上每两帧之间的第一特征点移动位移；

15、根据所述第一特征点移动位移，计算得到对应每两帧之间的列车实际移动距离，从而确定所述列车实际移动速度。

16、优选的，所述生成列车实际移动速度之后，还包括：

17、生成第三视频控制信号，并将所述第三视频控制信号发送给列车车身图像采集模块。

18、进一步优选的，所述确定所述列车在当前时刻的瞬时速度之后，还包括：

19、根据所述列车在当前时刻的瞬时速度，调节所述列车车身图像采集模块的采集频率；

20、根据所述列车身份信息，接收并保存所述列车车身图像采集模块根据所述采集频率采集的无畸变的列车车身图像信息。

21、进一步优选的，所述列车车身图像采集模块与所述列车入库检测模块同侧或对侧设置，且与列车之间具有预设的第三垂直距离。

22、进一步优选的，所述列车车身图像采集模块为线扫摄像机。

23、优选的，所述列车身份检测模块设置在所述列车入库检测模块的一侧，且与列车之间具有预设的第一垂直距离；所述列车移动图像检测模块与列车之间具有预设的第二垂直距离。

24、优选的，所述列车入库检测模块为多普勒雷达。

25、优选的，所述列车身份检测模块为视频摄像组件；所述视频摄像组件包括视频摄像机、照明件和视频采集支架；所述视频采集支架与地面固定，所述视频摄像机固定在所述视频采集支架的顶端；所述照明件位于所述视频摄像机的下方；所述列车移动图像检测模块为测速抓拍相机。

26、本发明实施例提供的轨道列车速度检测方法，通过将列车入库检测模块、列车身份检测模块和列车移动图像检测模块均设置在轨道一侧，降低了测速设备的安装难度，安装空间充足，并且不会影响列车的正常运行，便于检修维护。该方法可以根据列车入库信号，自动控制列车身份检测模块采集车侧图像信息，从而得到列车身份信息；自动控制列车移动图像检测模块采集列车车身局部图像信息，从而得到列车实际移动速度，进而结合列车车身局部图像信息，确定该列车经过列检库出入段的当前时刻的瞬时速度。采用视觉技术和机器视觉算法测量速度信息，精确性好，为列车车身图像采集模块根据瞬时速度，调整图像采集频率，得到无畸变的列车车身图像提供了理论支撑。

技术特征：

1.一种轨道列车速度检测方法，其特征在于，所述轨道列车速度检测方法包括：

2.根据权利要求1所述的轨道列车速度检测方法，其特征在于，所述对所述车侧图像信息进行解析处理，生成列车身份信息，具体包括：

3.根据权利要求1所述的轨道列车速度检测方法，其特征在于，所述对所述列车车身局部图像信息进行解析处理，生成列车实际移动速度，具体包括：

4.根据权利要求1所述的轨道列车速度检测方法，其特征在于，所述生成列车实际移动速度之后，还包括：

5.根据权利要求4所述的轨道列车速度检测方法，其特征在于，所述确定所述列车在当前时刻的瞬时速度之后，还包括：

6.根据权利要求4所述的轨道列车速度检测方法，其特征在于，所述列车车身图像采集模块与所述列车入库检测模块同侧或对侧设置，且与列车之间具有预设的第三垂直距离。

7.根据权利要求4所述的轨道列车速度检测方法，其特征在于，所述列车车身图像采集模块为线扫摄像机。

8.根据权利要求1所述的轨道列车速度检测方法，其特征在于，所述列车身份检测模块设置在所述列车入库检测模块的一侧，且与列车之间具有预设的第一垂直距离；所述列车移动图像检测模块与列车之间具有预设的第二垂直距离。

9.根据权利要求1所述的轨道列车速度检测方法，其特征在于，所述列车入库检测模块为多普勒雷达。

10.根据权利要求1所述的轨道列车速度检测方法，其特征在于，所述列车身份检测模块为视频摄像组件；所述视频摄像组件包括视频摄像机、照明件和视频采集支架；所述视频采集支架与地面固定，所述视频摄像机固定在所述视频采集支架的顶端；所述照明件位于所述视频摄像机的下方；所述列车移动图像检测模块为测速抓拍相机。

技术总结
本发明实施例涉及一种轨道列车速度检测方法，包括：接收列车入库检测模块发送的列车入库信号；列车入库检测模块设置在列检库的轨道一侧；根据列车入库信号，生成第一视频控制信号和第二视频控制信号，将第一视频控制信号发送给列车身份检测模块，第二视频控制信号发送给列车移动图像检测模块；接收列车身份检测模块采集的车侧图像信息，并对车侧图像信息进行解析处理，生成列车身份信息；接收列车移动图像检测模块采集的连续移动的列车车身局部图像信息，并对列车车身局部图像信息进行解析处理，生成列车实际移动速度；根据列车实际移动速度，确定列车身份信息对应的列车在当前时刻的瞬时速度。

技术研发人员：王晓东,侯旭晖,姜仕军,陆文婕,徐晓晨,臧勐佳,赵晓东
受保护的技术使用者：中车青岛四方车辆研究所有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15