光学路线检查系统和方法
【专利说明】光学路线检查系统和方法
[0001]相关申请交叉引用
本申请是2014年3月18日提出的美国专利申请14/217672的继续申请案，并且其全部公开内容通过弓I用结合于本文中，就好象其全文在此陈述了一样。
技术领域
[0002]本文中公开主题的实施例涉及检查车辆行驶的路线和/或沿路线部署的资产。
【背景技术】
[0003]车辆行驶的路线可随着时间的过去和长期使用而变得损坏。例如，有轨车辆行驶使用的轨道可由于基础道渣材料的移位、有轨车辆的来回摇摆及诸如此类而变得失准。轨道可稍微弯曲或着脱离轨道的初始对准。此失准能够包括造成在轨道的路轨之间的距离(即，轨距)更改的轨道的变形。备选，此距离可保持相同(例如，两个轨道弯曲相同或类似量)。这能够对有轨车辆、在车辆上的乘客及附近人员与财产的安全造成威胁。例如，在轨道变得失准时，有轨车辆的脱轨的风险能够增大。
[0004]检视轨道的一些已知系统和方法涉及在轨道上发射可见标记，并且从光学上监视这些标记以确定轨道是否已变得失准。这些可见标记例如可使用激光形成。但这些系统和方法能够要求诸如激光源等发光设备形式的另外硬件。此另外的硬件增加了系统的成本和复杂性，并且能够要求不用于运送乘客或货物的专用有轨车辆。另外，这些系统和方法一般要求有轨车辆沿轨道慢速行驶以便能够检查可见标记。
[0005]—些有轨车辆包括力图警告有轨车辆的操作员在有轨车辆前的轨道上有异物的防撞系统。然而，这些系统可只包括提供视频馈送到车载操作员的摄像头。此操作员人工检视视频是否有任何异物，并且在操作员识别到异物时相应地做出响应。这些类型的系统易于发生人为错误。
[0006]有轨车辆或其它类型的车辆能够根据停止或减慢车辆在某些位置的操作的自动化安全系统进行操作。这些系统可依赖将车辆行驶的路线的不同位置与不同速度限制相关联的数据库。如果车辆行驶超过这些限制，则系统可将减慢或停止车辆的信号传递到车辆。一些已知系统依赖操作人员生成和/或更新数据库，这能够易于出错。因此，系统可不具有正确信息，这能够允许车辆在一些位置超过限制行驶。这能够造成相当大的安全风险。
[0007]这些和其它类型的安全系统可包括警告和/或阻止车辆同时通过路线之间的交叉口的道口系统。例如，有轨车辆能够在跨诸如汽车等其它车辆行驶的路线的轨道上行驶。安全系统能够包括在轨道与汽车行驶的路线之间交叉口处的门、信号或诸如此类。这些系统的一些系统可能不能确定何时门、信号或诸如此类未适当运行以便在诸如停电期间等某些情况下停止或警告其它车辆有轨车辆在接近道口。
【发明内容】
[0008]在一个实施例中，一种方法(例如，用于检查路线)包括在第一车辆沿第一路线移动时获得第一车辆车载部署的摄像头的视野的图像数据，以及自主检查第一车辆车载的图像数据以识别关注的特征或指定的对象的一项或更多项。
[0009]在另一实施例中，系统(例如，路线检查系统)包括配置成在第一车辆沿第一路线移动时在第一车辆车载部署的一个或更多个图像分析处理器。一个或更多个图像分析处理器也配置成获得第一车辆车载部署的摄像头的视野的图像数据，以及自主检查第一车辆车载的图像数据以识别关注的特征或指定的对象的一项或更多项。
[0010]在另一实施例中，另一方法(例如，用于检查路线)包括检查具有多条路轨的轨道的图像数据。图像数据能够从沿轨道移动的车辆车载的摄像头获得。方法也包括至少部分基于图像数据，确定轨道的轨距，并且基于轨道的轨距中的趋势，将轨道的某个段识别为具有一个或更多个损坏的路轨。
[0011]提供了以下技术方案:
1.一种方法，包括:
在第一车辆(102 ；1602)沿第一路线(120 ；1620)移动时获得所述第一车辆(102 ;1602)车载部署的摄像头(106 ；1606)的视野(108，110)的图像数据；以及
自主检查所述第一车辆(102)车载的所述图像数据以识别关注的特征(200，202，204;500 ;804，806，808 ;1000，1002，1004 ;1100，1102，1104 ；1704 ;2002，2006)或指定的对象(200,202,204 ；500 ;804，806，808 ;1000，1002，1004 ;1100，1102，1104 ；1704 ;2002，2006)的一项或更多项。
[0012]2.如技术方案1所述的方法，其中关注的所述特征(200，202，204 ;804，806，808 ；1000，1002，1004 ;1100，1102，1104 ；1704 ;2002，2006)是在所述第一路线(120 ；1620)的两个或更多个部分之间的轨距(500)，并且自主检查所述图像数据包括确定所述轨距(500)的一个或更多个更改。
[0013]3.如技术方案2所述的方法，还包括响应所述轨距(500)的所述一个或更多个更改指示以下所述的一项或更多项，将所述第一路线(120 ;1620)的某个段识别为已损坏:
增大趋势和在所述增大趋势后的减小趋势，或者所述减小趋势和在所述减小趋势后的增大趋势。
[0014]4.如技术方案3所述的方法，其中响应在第一指定的时间或第一指定的距离的至少一项或更多项中发生所述增大趋势和在第二指定的时间或第二指定的距离的至少一项或更多项中也发生所述减小趋势，将所述第一路线(120 ;1620)的所述段识别为已损坏。
[0015]5.如技术方案4所述的方法，其中响应所述第一指定的时间或距离的所述一项或更多项和所述第二指定的时间或距离的所述一项或更多项在指定的时间外限或指定的距离外限的至少之一内，将所述第一路线(120 ;1620)的所述段识别为已损坏。
[0016]6.如技术方案1所述的方法，其中所述指定对象(200，202，204 ;804，806，808 ;1000，1002，1004 ;1100，1102，1104 ；1704 ;2002，2006)是标牌(1704)，并且还包括:
确定所述标牌(1704)的位置；以及
自主检查所述图像数据以确定所述标牌(1704)上显示的信息。
[0017]7.如技术方案6所述的方法，还包括在配置成将由所述第一车辆(102 ; 1602)或一个或更多个第二车辆(102 ; 1602)的至少之一用于自动控制所述第一车辆(102 ; 1602)或所述一个或更多个第二车辆(102 ；1602)的所述至少之一的操作的存储器结构(118 ；1618)中，存储所述标牌(1704)的所述位置和所述标牌(1704)上显示的所述信息。
[0018]8.如技术方案1所述的方法，其中所述指定对象(200，202，204 ;804，806，808 ;1000，1002，1004 ;1100，1102，1104 ；1704 ;2002，2006)是路边资产，并且自主检查所述图像数据包括至少部分基于所述图像数据，确定所述路边资产存在损坏、缺失或有故障的一种或更多种情况。
[0019]9.如技术方案1所述的方法，其中所述指定对象(200，202，204 ;804，806，808 ;1000，1002，1004 ;1100，1102，1104 ；1704 ;2002，2006)是位于在所述第一车辆(102 ；1602)行驶的所述第一路线(120 ;1620)与第二路线(2004)之间道口(2002)的安全设备(2006)，并且自主检查所述图像数据包括确定以下的一项或更多项:所述安全设备(2006)的门未移动以阻止一个或更多个第二车辆沿所述第二路线移动通过所述道口，或者所述安全设备(2006)的灯光信号未激活，或者所述安全设备(2006)的标牌存在缺失或损坏情况的至少之一Ο
[0020]10.一种系统(100 ;1600)，包括:
一个或更多个图像分析处理器(116 ;1616)，配置成在第一车辆(102 ;1602)沿第一路线(120 ;1620)移动时车载部署在所述第一车辆(102 ;1602)上，所述一个或更多个图像分析处理器(116 ;1616)也配置成获得所述第一车辆(102 ；1602)车载部署的摄像头(106 ;1606)的视野(108，110)的图像数据，并且自主检查所述第一车辆(102 ；1602)车载的所述图像数据以识别关注的特征(200，202，204 ；500 ;804，806，808 ;1000，1002，1004 ;1100，1102，1104 ；1704 ;2002，2006)或指定的对象(200，202，204 ；500 ;804，806，808 ;1000，1002，1004 ;1100，1102，1104 ；1704 ;2002，2006)的一项或更多项。
[0021]11.如技术方案10所述的系统(100 ;1600)，其中关注的所述特征(200，202，204 ;
804.806.808; 1000，1002，1004 ;1100，1102，1104 ；1704 ;2002，2006)是在所述第一路线(120 ;1620)的两个或更多个部分之间的轨距(500)，并且所述一个或更多个图像分析处理器(116 ;1616)配置成自主确定所述轨距(500)的一个或更多个更改。
[0022]12.如技术方案11所述的系统(100 ;1600)，其中所述一个或更多个图像分析处理器(116 ;1616)配置成响应所述轨距(500)的所述一个或更多个更改指示以下所述的一项或更多项，将所述第一路线(120 ;1620)的某个段识别为已损坏:
增大趋势和在所述增大趋势后的减小趋势，或者所述减小趋势和在所述减小趋势后的增大趋势。
[0023]13.如技术方案10所述的系统(100 ;1600)，其中所述指定的对象(200，202，204 ;
804.806.808;1000，1002，1004 ;1100，1102，1104 ；1704 ;2002，2006)是标牌(1704)，所述一个或更多个图像分析处理器(116 ;1616)配置成确定所述标牌(1704)的位置，自主检查所述图像数据以确定所述标牌(1704)上显示的信息，以及在配置成将由所述第一车辆(102;1602)或一个或更多个第二车辆(102 ; 1602)的至少之一用于自动控制所述第一车辆(102 ；1602)或所述一个或更多个第二车辆(102 ;1602)的所述至少之一的操作的存储器结构(118 ;1618)中，存储所述标牌(1704)的所述位置和所述标牌(1704)上显示的所述信息。
[0024]14.如技术方案10所述的系统(100 ;1600)，其中所述指定对象(200，202，204 ;
804.806.808;1000，1002，1004 ;1100，1102，1104 ；1704 ;2002，2006)是路边资产，并且所述一个或更多个图像分析处理器(116 ;1616)配置成至少部分基于所述图像数据，自主确定所述路边资产存在损坏、缺失或有故障的一种或更多种情况。
[0025]15.如技术方案10所述的系统(100 ;1600)，其中所述指定对象(200，202，204 ;
804,806,808;1000，1002，1004 ;1100，1102，1104 ；1704 ;2002，2006)是位于在所述第一车辆(102 ;1602)行驶的所述第一路线(120 ;1620)与第二路线(2004)之间道口 (2002)的安全设备(2006)，并且所述一个或更多个图像分析处理器(116 ; 1616)配置成自主确定以下的一项或更多项:所述安全设备(2006)的门未移动以阻止一个或更多个第二车辆沿所述第二路线移动通过所述道口，或者所述安全设备(2006)的灯光信号未激活，或者所述安全设备(2006)的标牌存在缺失或损坏情况的至少之一。
[0026]以及以下备选技术方案 1.一种方法，包括:
在第一车辆沿第一路线移动时获得所述第一车辆车载部署的摄像头的视野的图像数据；以及
自主检查所述第一车辆车载的所述图像数据以识别关注的特征或指定的对象的一项或更多项。
[0027]2.如备选技术方案1所述的方法，其中关注的所述特征是在所述第一路线的两个或更多个部分之间的轨距，并且自主检查所述图像数据包括确定所述轨距的一个或更多个更改。
[0028]3.如备选技术方案2所述的方法，还包括响应所述轨距的所述一个或更多个更改指示以下所述的一项或更多项，将所述第一路线的某个段识别为已损坏:
增大趋势和在所述增大趋势后的减小趋势，或者所述减小趋势和在所述减小趋势后的增大趋势。
[0029]4.如备选技术方案3所述的方法，其中响应在第一指定的时间或第一指定的距离的至少一项或更多项内出现所述增大趋势和在第二指定的时间或第二指定的距离的至少一项或更多项内出现所述减小趋势，将所述第一路线的所述段识别为已损坏。
[0030]5.如备选技术方案4所述的方法，其中响应所述第一指定的时间或距离的所述一项或更多项和所述第二指定的时间或距离的所述一项或更多项在指定的时间外限或指定的距离外限至少之一内，将所述第一路线的所述段识别为已损坏。
[0031]6.如备选技术方案1所述的方法，其中所述指定对象是标牌，并且还包括: 确定所述标牌的位置；以及
自主检查所述图像数据以确定所述标牌上显示的信息。
[0032]7.如备选技术方案6所述的方法，还包括在配置成将由所述第一车辆或一个或更多个第二车辆至少之一用于自动控制所述第一车辆或所述一个或更多个第二车辆所述至少之一的操作的存储器结构中，存储所述标牌的所述位置和所述标牌上显示的所述信息。
[0033]8.如备选技术方案1所述的方法，其中所述指定对象是路边资产，并且自主检查所述图像数据包括至少部分基于所述图像数据，确定所述路边资产存在损坏、缺失或有故障的一种或更多种情况。
[0034]9.如备选技术方案1所述的方法，其中所述指定对象是位于在所述第一车辆行驶的所述第一路线与第二路线之间道口的安全设备，并且自主检查所述图像数据包括确定以下的一项或更多项:所述安全设备的门未移动以阻止一个或更多个第二车辆沿所述第二路线移动通过所述道口，或者所述安全设备的灯光信号未激活，或者所述安全设备的标牌存在缺失或损坏情况至少之一。
[0035]10.一种系统，包括:
一个或更多个图像分析处理器，配置成在第一车辆沿第一路线移动时车载部署在所述第一车辆上，所述一个或更多个图像分析处理器也配置成获得所述第一车辆车载部署的摄像头的视野的图像数据，并且自动检查所述第一车辆车载的所述图像数据以识别关注的特征或指定的对象的一项或更多项。
[0036]11.如备选技术方案10所述的系统，其中关注的所述特征是在所述第一路线的两个或更多个部分之间的轨距，并且所述一个或更多个图像分析处理器配置成自主确定所述轨距的一个或更多个更改。
[0037]12.如备选技术方案11所述的系统，其中所述一个或更多个图像分析处理器配置成响应所述轨距的所述一个或更多个更改指示以下所述的一项或更多项，将所述第一路线的某个段识别为已损坏:
增大趋势和在所述增大趋势后的减小趋势，或者所述减小趋势和在所述减小趋势后的增大趋势。
[0038]13.如备选技术方案12所述的系统，其中所述一个或更多个图像分析处理器配置成响应在第一指定的时间或第一指定的距离的至少一项或更多项内出现所述增大趋势和在第二指定的时间或第二指定的距离的至少一项或更多项内出现所述减小趋势，将所述第一路线的所述段识别为已损坏。
[0039]14.如备选技术方案13所述的系统，其中所述一个或更多个图像分析处理器配置成响应所述第一指定的时间或距离的所述一项或更多项和所述第二指定的时间或距离的所述一项或更多项在指定的时间外限或指定的距离外限至少之一内，将所述第一路线的所述段识别为已损坏。
[0040]15.如备选技术方案10所述的系统，其中所述指定的对象是标牌，并且所述一个或更多个图像分析处理器配置成确定所述标牌的位置，自主检查所述图像数据以确定所述标牌上显示的信息，以及在配置成将由所述第一车辆或一个或更多个第二车辆至少之一用于自动控制所述第一车辆或所述一个或更多个第二车辆所述至少之一的操作的存储器结构中，存储所述标牌的所述位置和所述标牌上显示的所述信息。
[0041]16.如备选技术方案10所述的系统，其中所述指定对象是路边资产，并且所述一个或更多个图像分析处理器配置成至少部分基于所述图像数据，自主确定所述路边资产存在损坏、缺失或有故障的一种或更多种情况。
[0042]17.如备选技术方案10所述的系统，其中所述指定对象是位于在所述第一车辆行驶的所述第一路线与第二路线之间道口的安全设备，并且所述一个或更多个图像分析处理器配置成自主确定以下的一项或更多项:所述安全设备的门未移动以阻止一个或更多个第二车辆沿所述第二路线移动通过所述道口，或者所述安全设备的灯光信号未激活，或者所述安全设备的标牌存在缺失或损坏情况至少之一。
[0043]18.一种方法，包括:
检查具有多条路轨的轨道的图像数据，所述图像从沿所述轨道移动的车辆车载的摄像头获得；
至少部分基于所述图像数据，确定所述轨道的轨距；以及
基于所述轨道的所述轨距中的趋势，将所述轨道的某个段识别为具有一个或更多个损坏的路轨。
[0044]19.如备选技术方案18所述的方法，其中将所述轨道的所述段识别为具有一个或更多个损坏的路轨包括识别所述轨距中的第一趋势和在所述第一趋势后所述轨距中相反的第二趋势。
[0045]20.如备选技术方案19所述的方法，其中响应确定在指定的时间或距离的至少一项或更多项内出现每个所述第一趋势和所述第二趋势，将所述轨道的某个段识别为具有一个或更多个损坏的路轨。
[0046]
【附图说明】
[0047]现在参照附图，图中如下面的描述中更详细描述的一样，示出了本发明的特定实施例和其它益处，其中:
图1是根据一个实施例的光学路线检查系统的示意图；
图2A和2B示出图1中示出的路线的段的摄像头获得图像的一个示例；
图3A和313不出图1中不出的路线的图像的另一不例；
图4示出基准视觉轮廓的另一示例；
图5A和5B示出根据一个实施例，图2A和2B中示出的图像与图3A和3B中示出的基准视觉轮廓的视觉映射图；
图6是根据一个实施例，在两条或更多条路线之间的交叉口的示意图；
图7示出用于在车辆沿路线移动时从车辆检查路线的方法的流程图；
图8是根据一个实施例，由图1中示出的一个或更多个摄像头获得并且相互重叠的三个图像的重叠表示；
图9示出用于在车辆沿路线移动时从车辆检查路线的方法的流程图；
图10示出根据一个实施例，带有路线的基准视觉轮廓的摄像头获得的图像；
图11示出根据一个实施例，带有路线的基准视觉轮廓的另一摄像头获得的图像；
图12示出由图像分析处理器确定的轨距的一个示例；
图13示出由图1中示出的图像分析处理器确定的轨距的另一示例；
图14示出由图1中示出的图像分析处理器确定的轨距的另一示例；
图15 (包括部分15A和15B)示出根据一个实施例，用于识别路线的损坏的方法的流程图；
图16是根据另一实施例的光学路线检查系统的示意图；
图17示出根据一个示例，由图16中示出的路线检查系统获得的图像数据；