[发明专利]一种基于双目视觉处理识别的转辙机缺口监测系统和方法

权利要求书

1.一种基于双目视觉识别和光纤传输的转辙机缺口监测系统，其特征在于，所述检测系统包括现场双目采集子系统、CAN总线光纤传输子系统、监控子系统，

所述双目采集子系统包括高清摄像头、集成电路控制卡，所述集成电路控制卡控制高清摄像头，并且所述集成电路控制卡模块集成有图像压缩编码芯片、视频流传输芯片、信号转换芯片；

所述CAN总线光纤传输子系统包括：CAN总线和传输光纤，所述CAN总将集成电路控制卡的输出端数据传送到传输光纤，传输光纤将数据传送至监控子系统；

所述监控子系统包括：应用程序主机和数据库服务器，所述应用程序主机能够进行Canny边缘检测、Hough变换、约束条件算法数据分析与处理，数据库服务器进行数据管理。

2.根据权利要求1所述监测系统，其特征在于，所述高清摄像头具体为双目高清摄像头。

3.根据权利要求1所述监测系统，其特征在于，所述集成电路控制卡具体为ARM芯片集成电路控制卡。

4.根据权利要求1所述监测系统，其特征在于，所述集成电路控制卡中集成存储单元。

5.根据权利要求1所述监测系统，其特征在于，所述传输光纤包括光纤控制器、光纤组，所述光纤组包括百兆光纤、光纤交换机、千兆光纤。

6.根据权利要求5所述监测系统，其特征在于，所述光纤控制器包含光纤转换模块及收发器。

7.权利要求1-6任一项所述基于双目视觉处理的转辙机缺口监测系统的监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.集成电路控制卡控制高清摄像头进行数据采集，将高清摄像头采集到的实时缺口图像通过集成电路控制卡进行预处理、编码、压缩；

S2.将数据信号通过CAN总线和传输光纤将数据传输到监控子系统；

S3.监控子系统将图像和视频数据存储到大容量存储器中，并将原始图像和视频显示在监视器屏幕上；

S4.对包含所有缺口信息的摄像机图像进行灰度化处理，平滑图像，去除噪声操作；

S5.使用Canny边缘检测器对图像进行边缘检测，随后对图像进行Hough变换进行线段检测，识别提取出图像中的线段数据；

S6.对识别处理出来的线段进行筛选、判决、分类操作，最终识别出精确的代表缺口左边缘的线段。

S7.根据缺口偏移计算原理，通过比例计算出实际中转辙机缺口偏移量。

8.根据权利要求7所述的转辙机缺口监测方法，其特征在于，对图像进行Hough变换的原理如下：

在极坐标系统中，直线方程为：ρ＝xcosθ+ysinθ，计算图像的梯度并对其设置门限，得到一幅二值图像，用ρθ平面内确定再细分，对像素高度集中的地方检验其累加器单元的数目，检验选择的单元中像素之间的关系。

9.根据权利要求7所述的转辙机缺口监测方法，其特征在于，缺口偏移计算原理和比例公式计算偏移量，原理如下：

LM=L′M′→L=L′M′M]]>

M是基准图像的实际宽度

L是缺口实际偏移量

M′是图像上基准标记的宽度

L′是图像上缺口约的偏移量。

10.根据权利要求7-9所述的转辙机缺口监测方法，其特征在于，所述监测实现过程对左图像和右图像同时适用，根据左、右图像分别计算出的缺口偏移量，进行平均值处理，得到缺口偏移量的统计数值。