[发明专利]一种列车前方异物侵限检测方法及系统

说明书

本申请提供一种列车前方异物侵限检测方法及系统，该方法包括如下步骤：在列车行驶的过程中，采集列车前方轨道的监控视频，并在预设的时间节点，获取监控视频内的多帧监测图像；在监测图像中建立危险区域异物检测窗口，分割出监测图像位于危险区域异物检测窗口内的关键检测图像；对关键检测图像进行预处理；依次计算相邻两个时间节点的预处理后的关键检测图像之间的相似度值；每计算完一对相邻两个时间节点的关键检测图像之间相似度值后，将该相似度值与预设的阈值进行比较，判断该相似度值是否超过阈值，若相似度值小于或等于预设的阈值，则关键检测图像中存在异物。本申请具有对列车前方异物检测准确度高，节省人力，节约成本的特点。

技术领域

本申请涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种列车前方异物侵限检测方法及系统。

背景技术

我国高速铁路分布区域广、长距离、地质条件复杂、自然灾害严重，同时高速公路具有昼夜运营、封闭式、只允许火车行驶等特点。由于距离长、分布面积广、昼夜运营、封闭式等特点，当高速铁路沿线发生山体滑坡、地质沉降等自然灾害时，无法及时发布道路交通故障警告，容易引发严重的交通安全事故及连锁反应。为了降低高速铁路交通事故，减小人员伤亡和财产损失，迫切需要解决高速铁路沿线自然灾害预警和特殊交通安全事故报警。

滚石，行人或动物等异物侵入铁路界限，具有突发性、无规律和不可预测性，频频引发铁路交通事故，严重威胁了人民的生命安全，传统的轨道检测主要依靠人力，通过在全国范围内设置大量巡检人员来检查轨道的入侵情况，但是较为耗费人力和财力，并且，对于紧急的事故反应的不够迅速。

另外，视频监控系统用于铁路安全监控，监测是否有异物入侵铁路的界限，但是，目前的视频监控系统需要专人监看，监控人员的工作量很大，在劳累的时候容易产生疏漏，造成危险隐患。现有的采用激光幕墙的方法进行异物监测，该方法通过安装多个二维激光传感器形成激光幕墙来检测入侵异物，该方法检测速度快，灵敏度高，但是安装比较复杂，受环境影响较大，且成本较高。

发明内容

本申请的目的在于提供一种列车前方异物侵限检测方法及系统，该方法检测准确度高，自动报警，节省人力，成本较低。

为达到上述目的，本申请提供一种列车前方异物侵限检测方法，该方法包括如下步骤：在列车行驶的过程中，采集列车前方轨道的监控视频，并在预设的时间节点，获取监控视频内的多帧监测图像；在监测图像中建立危险区域异物检测窗口，分割出监测图像位于危险区域异物检测窗口内的关键检测图像；对关键检测图像进行预处理；依次计算相邻两个时间节点的预处理后的关键检测图像之间的相似度值；每计算完一对相邻两个时间节点的关键检测图像之间相似度值后，将该相似度值与预设的阈值进行比较，判断该相似度值是否超过阈值，若相似度值小于或等于预设的阈值，则关键检测图像中存在异物，系统发出报警信号，否则，不存在异物，继续计算下一对相邻两个时间节点的关键检测图像之间的相似度值。

如上的，其中，依次计算相邻两个时间节点的关键检测图像之间的相似度值包括如下步骤：

将相邻两个时间节点的关键检测图像分别均匀分成多个等大的矩形窗口，为每个矩形窗口按照从左到右、并且从上至下进行顺序编号；

计算相同编号矩形窗口对应的相邻两个时间节点的关键检测图像之间的相似度值；

计算所有编号矩形窗口对应的相邻两个时间节点的关键检测图像之间的相似度值的平均值作为相邻两个时间节点的关键检测图像之间的相似度值。

如上的，其中，计算相同编号矩形窗口对应的相邻两个时间节点的关键检测图像之间的相似度值的公式为：

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