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原文传递雪情监控视频图像分析技术研究

论文题名：	雪情监控视频图像分析技术研究
关键词：	铁路沿线;冰雪灾害;视频监控;图像分割;帧差计算
摘要：	我国大部分地区，特别是在高纬度地区，受冬季低温寒潮影响，容易发生冰雪灾害，严重威胁铁路运输安全和运营效率。铁路沿线冰雪灾害监测和预报预警是一个亟需解决的问题，开展相关研究有十分重要的意义。　　论文首先对视频图像中雪的物理特性、光学特性、时域特性进行了详细的讨论和分析，以建立前景和背景判断条件及视频图像分割处理的依据。　　然后，采用改进的帧差法、背景差法对雪片目标分别进行图像分割和结果对比分析。由于雪在不同背景下亮度变化呈现差异，提出利用连续多帧视频图像做帧差计算，消除目标检测不全、空洞等现象，提高分割结果的鲁棒性。在背景差法中，通过K均值聚类算法实现精确背景建模，计算雪和背景像素亮度值，改善下雪视频图像分割效果。对比这两个方法分割结果，发现帧差法分割比背景差法的实时性能更好，更适合变化背景图像分割，而背景差法适合固定背景分割，且结果中噪点更少。　　最后，为了克服雪与背景颜色相近带来的分割困难，在视频图像中选择一个感兴趣区域进行图像分割和雪情分析，提出一个统计方法，分析视频监控点处降雪强度的信息。　　利用视频监控和图像分析技术，提供降雪强度等冰雪天气数据，用于高速列车运行速度控制，为铁路部门合理制定防灾减灾应急策略提供科学依据。
作者：	王步放
专业：	电子与通信工程
导师：	杨唐文
授予学位：	硕士
授予学位单位：	北京交通大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文