[发明专利]铁路安全行车闭塞区间可视化接力监控预警方法

权利要求书

1.一种铁路安全行车闭塞区间可视化接力监控预警方法，包括如下步骤：

(1)系统初始化

1a)各智能监控摄像机分别采集待监控轨道的视频信息；

1b)将轨道视频信息通过无线信道发送给铁路路局云监控中心；

1c)路局云控制中心提取轨道视频信息中所包含的GPS定位数据和高程数据；

1d)存储GPS定位数据和高程数据，作为对应的智能监控摄像机的初始化基准数据；

1e)车载监控系统向路局云监控中心请求欲通过路段的各智能监控摄像机的GPS基准数据；

1f)利用Canny边缘检测算子计算各智能监控摄像机的视频图像，存储为标准纹理模板图像；

(2)实时发送视频信息

2a)各智能监控摄像机分别采集待监控轨道的视频信息；

2b)将轨道视频信息通过无线信道发送给路局云监控中心和车载监控系统；

(3)路局云监控中心和车载监控系统分别存储所接收的监控视频；

(4)用视频信息判断轨道的占用状态

4a)将各监控视频中的RGB彩色图像通过亮度图像转换公式转化为亮度图像；

4b)将亮度图像通过直方图均衡化公式进行直方图均衡化；

4c)对直方图均衡化了图像再通过亮度归一化公式进行亮度归一化；

4d)利用Canny边缘检测算子计算归一化的亮度图像，得到其纹理图像；

4e)将纹理图像与标准纹理模板图像相减，得到差值图像；

4f)判断差值图像的能量是否大于给定的标准纹理模板图像能量的10％，若大于，则认为轨道被占用，执行步骤(9)；否则，执行步骤(2)；

(5)用音频信息判断轨道的占用状态

5a)智能监控摄像机内嵌噪音传感器判断轨道的占用状态，如果当前噪音分贝大于60分贝，则认为轨道被行进中的列车占用，执行步骤(9)；否则，执行步骤(2)；

5b)车载监控中心将收到的各监控视频的音频信号根据混音合成公式进行混音合成，通过音响设备播放，供列车司机人工监听识别前方轨道的占用状态；

(6)判断路基是否沉降

车载监控系统提取各监控视频中的GPS高程信息，与步骤1d)中高程的基准数据相减，判断得到的差值是否大于给定的高程阈值，若大于，则认为所监控的轨道存在沉降或坍塌，执行步骤(9)；否则，执行步骤(2)；

(7)视频接力拼接

车载监控系统提取各监控视频中相同时间点的帧，根据各帧自带的GPS定位数据，将提取到的帧以GPS定位数据为序，采用视频接力拼接方法，接力拼接为所监控轨道的实时监控视频，显示在监控屏幕上，供列车司机人工观察前方轨道的占用状态；

(8)监控车距

8a)根据车距公式计算轨道上各相邻两列车之间的车距，根据车速判断车距是否小于安全距离，若小于，执行步骤(9)；否则，执行步骤(2)；

8b)路局云监控中心根据各监控视频的GPS定位数据，融合GIS系统地理信息实时生成所辖路局内所有线路上全部列车运行状态的动态监控视频，实时显示在监控屏幕上；

(9)报警

9a)触发语音报警功能，提示监控人员处理；

9b)触发图像报警模块，在监控屏幕上标定报警位置，由监控人员做进一步处理；

9c)若监控人员在10秒内没进行处理，系统将触发车载监控系统报警信息的自动处理功能；

9d)处警完毕，转步骤(2)。

2.根据权利要求1所述的铁路安全行车闭塞区间可视化接力监控预警方法，其特征在于：步骤1a)中所述的各智能监控摄像机，是在轨道沿线每闭塞区间内每间隔200米/400米位置处架设。

3.根据权利要求1所述的铁路安全行车闭塞区间可视化接力监控预警方法，其特征在于：步骤4a)中所述的彩色图像转化为亮度图像的转换公式如下：

I＝(R+G+B)/3

其中，I表示亮度图像，R，G，B分别表示彩色图像的红，绿，蓝各分量对应的子图像。