[发明专利]一种单轨列车的轨道检测方法和装置

权利要求书

1.一种单轨列车的轨道检测方法，其特征在于，包括：

获取目标检测区域的反射物距离信息，所述反射物距离信息由雷达测得；

获取目标检测区域的画面图像信息；

将所述反射物距离信息和画面图像信息进行信息融合得到画面图像中的轨道边缘信息；以及

在画面图像中，根据轨道边缘信息进行障碍物检测；

其中，将所述反射物距离信息和画面图像信息进行信息融合得到画面图像中的轨道边缘信息包括：

根据所述反射物距离信息得到雷达图像，在雷达图像中识别轨道边缘的分割点；将雷达图像中的分割点对应的像素点通过坐标变换映射到画面图像中，得到画面图像中轨道的边缘点；在画面图像中根据边缘点得到轨道的边缘信息；或者，

根据所述反射物距离信息得到雷达图像，在雷达图像中识别轨道边缘的分割点；在雷达图像中根据所述分割点得到轨道边缘信息；以及将雷达图像中的轨道边缘对应的像素点通过坐标变换映射到画面图像中，得到画面图像中的轨道的边缘信息；

其中，在雷达图像中识别轨道边缘的分割点包括：获取邻域内像素点取值大于预定义阈值的阶跃变化的像素点，并将所述像素点作为分割点。

2.根据权利要求1所述的单轨列车的轨道检测方法，其特征在于，

获取的目标检测区域的反射物距离信息和获取的目标检测区域的画面图像信息的采集时间是同步的。

3.根据权利要求1所述的单轨列车的轨道检测方法，其特征在于，所述将雷达图像中的像素点通过坐标变换映射到画面图像中，包括：

获取雷达的坐标系R和世界坐标系W的第一映射关系f1；

获取世界坐标系W和摄像机的坐标系C之间的第二映射关系f2；

获取摄像机的坐标系C和画面图像之间的第三映射关系f3；以及

通过第一映射关系f1、第二映射关系f2和第三映射关系f3将雷达图像中的像素点通过坐标变换映射到画面图像中。

4.根据权利要求1所述的单轨列车的轨道检测方法，其特征在于，根据轨道的边缘信息进行障碍物检测包括：

根据轨道的边缘信息对画面图像进行图像掩膜运算，得到目标轨道区域；以及

在目标轨道区域进行障碍物检测。

5.一种单轨列车的轨道检测装置，其特征在于，包括：

摄像模块，用于获取目标检测区域的画面图像信息；

雷达模块，用于扫描目标检测区域，获取目标检测区域的反射物距离信息；以及

中央控制模块，用于控制所述摄像模块和雷达模块工作，对获取的画面图像和反射物距离信息进行信息融合，得到画面图像中的轨道边缘信息；以及在画面图像中，根据轨道边缘信息进行障碍物检测；

其中，所述中央控制模块包括：信号采样控制单元，用于控制所述摄像模块和雷达模块获取目标检测区域的信息；第一图像处理单元，用于将反射物距离信息表示为雷达图像，并在雷达图像中识别轨道边缘的分割点；坐标映射单元，用于将雷达图像中的像素点通过坐标变换映射到画面图像中，得到相应的映射像素点；第二图像处理单元，用于在雷达图像中根据分割点得到轨道的边缘信息或在画面图像中根据分割点的相应映射像素点得到轨道的边缘信息；第三图像处理单元，用于在画面图像中根据轨道的边缘信息进行障碍物检测；

对获取的画面图像和反射物距离信息进行信息融合，得到画面图像中的轨道边缘信息包括：

调用第一图像处理单元，在雷达图像中识别轨道边缘的分割点；调用坐标映射单元，将雷达图像中的分割点对应的像素点通过坐标变换映射到画面图像中，得到画面图像中轨道的边缘点；调用第二图像处理单元，在画面图像中根据边缘点得到轨道的边缘信息；或者，

调用第一图像处理单元，在雷达图像中识别轨道边缘的分割点；调用第二图像处理单元，在雷达图像中根据所述分割点得到轨道边缘信息；调用坐标映射单元，将雷达图像中的轨道边缘对应的像素点通过坐标变换映射到画面图像中，得到画面图像中的轨道的边缘信息；

其中，所述第一图像处理单元在雷达图像中识别轨道边缘的分割点包括：获取邻域内像素点取值大于预定义阈值的阶跃变化的像素点，并将所述像素点作为分割点。