[发明专利]一种车前方静态障碍物检测方法

说明书

本发明公开了一种车前方静态障碍物检测方法，包括以下步骤：S1：车前方视频图像采集，并对视频图像进行预处理；S2：在预处理得到的图像中提取出铁轨框架；S3：沿铁轨边沿建立检测窗口；S4：在建立的检测窗内通过图像特征的提取与分析实现列车运行前方静态障碍物的检测。本发明以铁轨自身特点为基础采用链码跟踪算法提取出铁轨轮廓线，并建立检测窗，最后使用图像纹理特征和灰度值方差以及黑白像素比相结合的方法在检测窗内进行静态障碍物的检测，检测窗的建立能够有效的减少静态障碍物检测的范围，在很大程度上降低了检测算法的计算复杂度。

技术领域

本发明涉及一种车前方静态障碍物检测方法。

背景技术

随着经济的快速发展，如今，铁路运输在提高运输生产和人民物资集体化水平方面发挥出越来越重要的作用，在国家交通运输行业中占有举足轻重的地位。然而，随着铁路客货运输量的不断增大和列车运营速度的不断提高，铁路运输事业也面临着严重的事故危机，不仅给国家和人民带来了巨大的财产损失，而且对人民的生命安全造成了严重的威胁。

到目前为止，我国铁路已经历了六次全面大提速，列车的运行速度是越来越快。列车运行速度的不断提高给人们的出行和货物的运输带来了极大的方便，但同时也对如何确保列车的行车安全提出了更高的要求。近年来，随着我国铁路行业客货运输量的不断增加，铁路路外伤亡事故的发生频率也越来越高，铁路障碍物对列车的行车安全已构成了严重的威胁。因此，对列车运行前方障碍物的检测就显得尤为重要，其不仅关系到列车的行车安全，而且与人们的财产和生命安全息息相关。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种车前方静态障碍物检测方法。

一种车前方静态障碍物检测方法，包括以下步骤：

S1：车前方视频图像采集，并对视频图像进行预处理；

S2：在预处理得到的图像中提取出铁轨框架；

S3：沿铁轨边沿建立检测窗口；

S4：在建立的检测窗内通过图像特征的提取与分析实现列车运行前方静态障碍物的检测。

进一步的，铁轨框架的提取方法具体如下：

1）采用canny边源检测算子对图像进行边缘检测，使用链码跟踪算法进行铁轨轮廓的提取，且选择8方向链码；首先，按照以左下角为起点，每一列向右，每一行向上的原则进行链码跟踪；其次，定义一个不固定大小的一维数组C[]，用于存放链码表，其中C[0]用于存储线段的起点坐标，C[1]第二个元素用于存储线段的终点坐标，C[2]用于存储链码表包含的链码总个数，从C[3]开始用于存储每个链码所对应的链码值；

2）设线段的起点为，终点为，线段的长度用表示，两点间的距离用表示，可得到两点间的距离如下式：

；

线段的实际长度如下式：

；

其中，N是线段链码表中链码总数，Nc是链码值为偶数的链码个数；

3）当前线段长度的判断：

通过步骤2）计算出线段的实际长度，设定阈值L，当小于或者等于L时，说明检测出的线段非常短或者属于干扰线段，将其放弃；当大于L，说明检测出的线段可能为铁轨轮廓线，将其保留下来以便进行下一步操作；

4）当前线段直线近似性判断：

通过步骤2）计算出两点间的理想距离，定义下面的式子：

，

R的值越大，说明此线段越近似于一条直线；

5）当前线段方向判断：