一种解决列车倒掉的图像处理方法与流程

本发明属于视觉检测，具体涉及一种解决列车倒掉的图像处理方法。

背景技术：

1、近些年来，随着我国轨道交通行业的迅猛发展，对列车保证列车安全运行的检测要求也在不断提升。长期以来，我国铁路部门对列车关键部件检测主要还是依靠人工经验，即使有各种自动检测设备的加入也只是起到辅助人工检测判别异常的作用，并没有完全实现真正意义上的自动检和智能检，面临着精度差、效率低、误报漏报率高等问题，给列车的运行带来严重的安全隐患，因此，实现轨道交通领域的智能检测是当前我国铁路发展的迫切需求。

2、视觉技术的非接触检测是列车动态检测的一种重要手段，其关键问题是相机等传感器能否正常准确触发采集图像，而图像中的列车关键部件的精准匹配定位是进行后续对故障检测的基础。以列车图像采集为例，能否采集到完整且不重复的整列车的图像，是对列车故障视觉检测的前提，因此，解决列车倒掉对列车故障视觉检测具有重要的意义。

3、在列车故障视觉检测时，常用的方法为使用线阵相机，在列车底部以及两侧进行扫描采集列车完整的图像，目前传统的方案使用磁钢测速，将速度给到编码器来触发线阵相机拍照，这种方案要求列车匀速单向行驶，一旦列车加减速、启停、反向，那么图像则会错乱，无法进行下一步的故障视觉检测。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种解决列车倒掉的图像处理方法。

2、为实现上述目的，达到上述技术效果，本发明采用的技术方案为：

3、一种解决列车倒掉的图像处理方法，包括以下步骤：

4、1)记录正速度、负速度的脉冲数量；

5、2)将采集到的全部列车图像按序排好，将脉冲数据与原始图像宽度像素拟合对应；

6、3)图像变换修正；

7、4)标记所有负速度对应的像素条数；

8、5)反向标记所有负速度对应正速度的像素条数；

9、6)移除所有的标记像素条数；

10、7)按图像宽度，重新拼合生成新的图像。

11、进一步的，步骤2)中，将采集到的全部列车图像按序排好，将脉冲数据与原始图像宽度像素拟合对应的步骤包括：

12、2.1)汇总所有的脉冲数量p；

13、2.2)汇总所有的图像宽度像素值w；

14、2.3)计算得到每个脉冲对应的像素值。

15、进一步的，所述脉冲数量p的计算公式为：

16、

17、其中，p为每方向次的脉冲数据，有正向和反向，取绝对值；k为初始换向次数，以0为开始；n为总计换向次数，来回倒掉n次则记为n。

18、进一步的，所述图像宽度像素值w的计算公式为：

19、

20、其中，w为图像上一个脉冲数据对应横方向的像素数，有正向和反向，取绝对值。

21、进一步的，步骤3)中，图像变换修正的步骤包括：

22、取任意两个相机的图像i1、i2，两幅图像i1、i2之间的像素坐标变换采用如下公式实现：

23、

24、其中，u1(t)、u2(t)分别表示两个相机的图像在t时间的像素坐标，su和offsetu为定值常数，分别代表两幅图像对应像素坐标在图像宽度方向上的比例和平移参数，通过相机标定获得，f1(t)和f2(t)分别表示两幅图像采集时相机的触发频率，是关于时间t的函数，若所有相机采用相同的触发信号源，则f1(t)和f2(t)将同步变化且二者的比值为定值，那么u1和u2的坐标变换关系仅与su和offsetu两个常数有关，通过获得su和offsetu两个常数即可修正不同相机的图像变换。

25、进一步的，步骤5)中，反向标记所有负速度对应正速度的像素条数时，若存在负值则递归向前标记。

26、本发明还公开了一种解决列车倒掉的图像处理装置，包括：

27、至少一个处理器；

28、与至少一个处理器通信连接的存储器；

29、所述存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行如上所述的一种解决列车倒掉的图像处理方法。

30、本发明还公开了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的一种解决列车倒掉的图像处理方法。

31、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

32、本发明公开了一种解决列车倒掉的图像处理方法，包括以下步骤：1)记录正速度、负速度的脉冲数量；2)将采集到的全部列车图像按序排好，将脉冲数据与原始图像宽度像素拟合对应；3)图像变换修正；4)标记所有负速度对应的像素条数；5)反向标记所有负速度对应正速度的像素条数；6)移除所有的标记像素条数；7)按图像宽度，重新拼合生成新的图像。本发明适用非正线环境，如出入库段、维修路段等，能够得到正常的整列火车图像且保证所采集到的图像正常，无拉伸、压缩。

技术特征：

1.一种解决列车倒掉的图像处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种解决列车倒掉的图像处理方法，其特征在于，步骤2)中，将采集到的全部列车图像按序排好，将脉冲数据与原始图像宽度像素拟合对应的步骤包括：

3.根据权利要求2所述的一种解决列车倒掉的图像处理方法，其特征在于，所述脉冲数量p的计算公式为：

4.根据权利要求2所述的一种解决列车倒掉的图像处理方法，其特征在于，所述图像宽度像素值w的计算公式为：

5.根据权利要求1所述的一种解决列车倒掉的图像处理方法，其特征在于，步骤3)中，图像变换修正的步骤包括：

6.根据权利要求1所述的一种解决列车倒掉的图像处理方法，其特征在于，步骤5)中，反向标记所有负速度对应正速度的像素条数时，若存在负值则递归向前标记。

7.一种解决列车倒掉的图像处理装置，其特征在于，包括：

8.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任意一项所述的一种解决列车倒掉的图像处理方法。

技术总结
本发明公开了一种解决列车倒掉的图像处理方法，包括以下步骤：1)记录正速度、负速度的脉冲数量；2)将采集到的全部列车图像按序排好，将脉冲数据与原始图像宽度像素拟合对应；3)图像变换修正；4)标记所有负速度对应的像素条数；5)反向标记所有负速度对应正速度的像素条数；6)移除所有的标记像素条数；7)按图像宽度，重新拼合生成新的图像。本发明适用非正线环境，如出入库段、维修路段等，能够得到正常的整列火车图像且保证所采集到的图像正常，无拉伸、压缩。

技术研发人员：刘浩,魏智鹏,陶佳,李景,孟刚,陆晓隽
受保护的技术使用者：江苏集萃智能光电系统研究所有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29