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原文传递一种针对固定距离处轨道入侵异物检测方法及系统

专利名称：	一种针对固定距离处轨道入侵异物检测方法及系统
摘要：	本发明公开了一种针对固定距离处轨道入侵异物检测方法及系统。该方法包括：获取列车车速并根据车速设置安全距离；调节相机焦距，使相机聚焦在安全距离处；调节结构光产生器的焦距使结构光产生器输出的结构光聚焦在安全距离处，调节结构光出射的角度或方向使到达安全距离处的光线落入相机在安全距离处的视场区域内；采集相机输出图像，判断输出图像是否清晰，若输出图像清晰，认为安全距离处存在入侵异物；对列车驾驶员进行提示和/或制停列车。本发明结合了结构光技术和视觉技术，实现对列车运行的轨道前方固定距离处异物入侵的检测，当存在异物时，及时对列车驾驶员进行提示或者制停列车，对列车安全行驶具有重大社会和经济效益。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	成都希格玛光电科技有限公司
发明人：	任义;赵波;苏力
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-10T00:00:00+0800
申请号：	CN201910457030.8
公开号：	CN110217270A
代理机构：	重庆双马智翔专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	顾晓玲
分类号：	B61L23/04(2006.01);B;B61;B61L;B61L23
申请人地址：	610094 四川省成都市成都高新区世纪城南路599号D区5栋-1层DB-060号
主权项：	1.一种针对固定距离处轨道入侵异物检测方法，其特征在于，包括：步骤S1，获取列车车速并根据所述车速设置安全距离，所述安全距离不小于列车在所述车速下制动到停止状态时向前滑行的距离；步骤S2，调节相机焦距，使相机聚焦在安全距离处；调节结构光产生器的焦距使所述结构光产生器输出的结构光聚焦在安全距离处，调节结构光出射的角度或方向使到达安全距离处的光线落入相机在安全距离处的视场区域内；步骤S3，采集相机输出图像，判断输出图像是否清晰，若输出图像清晰，认为安全距离处存在入侵异物，进入步骤S4；若输出图像不清晰，认为安全距离处不存在入侵异物，判断列车行程是否结束，若行程结束，异物检测结束，若行程未结束返回继续执行步骤S3；步骤S4，对列车驾驶员进行提示和/或制停列车。 2.如权利要求1所述的针对固定距离处轨道入侵异物检测方法，其特征在于，预设所述结构光的形状为十字或点阵或多条平行条纹或环形。 3.如权利要求2所述的针对固定距离处轨道入侵异物检测方法，其特征在于，在所述步骤S3中，在判断输出图像清晰后，还需判断输出图像中结构光投影图像的纹理是否与预设的结构光形状吻合，若吻合，认为安全距离处存在入侵异物，进入步骤S4；若不吻合，认为安全距离处不存在入侵异物，判断列车行程是否结束，若行程结束，异物检测结束，若行程未结束返回继续执行步骤S3。 4.如权利要求3所述的针对固定距离处轨道入侵异物检测方法，其特征在于，当输出图像中结构光投影图像的纹理与预设的结构光形状吻合时，还需对吻合区域的大小进行判断，具体为：设置第一比例阈值；获取吻合区域在输出图像中所占的比例；若所述比例大于等于第一比例阈值，认为安全距离处存在入侵异物，进入步骤S4；若所述比例小于第一比例阈值，认为安全距离处不存在入侵异物，判断列车行程是否结束，若行程结束，异物检测结束，若行程未结束返回继续执行步骤S3。 5.如权利要求1所述的针对固定距离处轨道入侵异物检测方法，其特征在于，在所述步骤S3中，判断输出图像是否清晰的方法包括：步骤S31，将输出图像显示在驾驶舱内的显示器上；步骤S32，列车驾驶员观察显示图像是否清晰以及观察是否存在与结构光形状吻合的图形。 6.如权利要求1所述的针对固定距离处轨道入侵异物检测方法，其特征在于，所述安全距离Ds的计算公式为： Ds＝V*t反应+D刹车；其中，所述V为列车车速，t反应为列车驾驶员的反应时间，D刹车为列车在车速为V时刹车滑行的距离。 7.如权利要求1所述的针对固定距离处轨道入侵异物检测方法，其特征在于，对列车驾驶员进行提示的方法为语音提示、显示画面提示、灯光提示三者中的部分或它们的任意组合；和/或在所述相机拍照的同时进行交替补光操作。 8.一种轨道入侵异物检测系统，其特征在于，所述系统采用权利要求1-7之一所述的针对固定距离处轨道入侵异物检测方法进行入侵异物检测，包括安装在列车车头前端面的至少一个相机、至少一个结构光产生器，所述相机拍摄列车前方景象，所述结构光产生器向列车前方发射结构光；还包括处理器；所述处理器的图像输入端与相机的输出端连接，处理器的图像输出端与列车驾驶室的显示器的图像输入端连接。 9.如权利要求8所述的轨道入侵异物检测系统，其特征在于，还包括提示装置，所述提示装置的输入端与处理器的信号输出端连接；所述提示装置包括蜂鸣器和/或警示灯；和/或还包括设置在列车车头前端面对相机拍摄进行交替补光的补光灯。 10.如权利要求8所述的轨道入侵异物检测系统，其特征在于，一个所述相机与至少一个所述结构光产生器构成一个组合对；当所述组合对为多个时，所述组合对分散布置在列车车头前端面上。
所属类别：	发明专利