[发明专利]基于图像处理的铁路货车防火板故障检测方法

权利要求书

1.基于图像处理的铁路货车防火板故障检测方法，其特征在于，具体包括：

步骤一、建立防火板正常子图集合、防火板丢失子图集合和防火板破损子图集合；

步骤二、利用防火板正常子图集和防火板丢失子图集合，建立丢失故障的判定模型；

利用防火板正常子图集合和防火板破损子图集合，建立破损故障的判定模型；

计算每个正常子图与每个丢失子图的灰度共生矩阵，确定丢失故障的判定区间；

计算每个正常子图与每个破损子图的灰度共生矩阵，确定破损故障的判定区间；

步骤三、截取待检测图像的防火板区域，将所述防火板区域水平方向平均分成n个待检测子图；使用LBP算子提取待检测子图的特征；

步骤四、将步骤三提取的待检测子图的特征输入至丢失故障的判定模型；判断待检测图像中的防火板是否丢失，若是，执行步骤五；否则，执行步骤六；

步骤五、计算每个待检测子图的纹理参数，利用丢失故障的判定区间，再次判断待检测图像中的防火板是否丢失；若是，则确定待检测子图为丢失子图，当防火板丢失子图集合中判定为丢失子图的数量超过3时，判定待检测图像中的防火板丢失，完成该次货车防火板故障检测，否则执行步骤六；

每个待检测子图的纹理参数获得方法：计算每个防火板正常子图与每个防火板丢失子图的灰度共生矩阵，提取每个灰度共生矩阵的纹理参数：能量、熵、对比度和相关度四个；

步骤六、将步骤三提取的待检测子图的特征输入至破损故障的判定模型，判断待检测图像中的防火板是否破损，若是，执行步骤七；

步骤七、计算每个待检测子图的纹理参数，利用破损故障的判定区间，再次判定待检测图像中的防火板是否破损；若是，则确定待检测图像中的防火板破损，完成该次货车防火板故障检测。

2.根据权利要求1所述的基于图像处理的铁路货车防火板故障检测方法，其特征在于，步骤四中截取摄像机采集的待检测图像的防火板区域的具体方法为：

以采集的图像中阴影区域中像素点灰度均值向上浮动50％为阈值，将像素大于阈值的像素点像素设置为0，小于阈值的像素点置为255，获得二值图，在所述二值图中，获取阴影区域在图像中的位置，根据该位置在原图中阴影区域上方截取防火板区域图像。

3.根据权利要求1或2所述的基于图像处理的铁路货车防火板故障检测方法，其特征在于，建立防火板正常子图集合、防火板丢失子图集合和防火板破损子图集合的方法相同，建立防火板正常子图集合具体为：截取防火板正常状态的图像，并将截取的图像水平方向平均分成n个部分，获得具有n个子图像的防火板正常子图集合。

4.根据权利要求1或2所述的基于图像处理的铁路货车防火板故障检测方法，其特征在于，步骤二中利用防火板正常子图集和防火板丢失子图集合，建立丢失故障的判定模型的具体方法为：使用LBP算子分别提取防火板正常子图集合和防火板丢失子图集合中每个子图的特征，用SVM对提取特征分类进行训练，得到丢失故障的判定模型。

5.根据权利要求1或2所述的基于图像处理的铁路货车防火板故障检测方法，其特征在于，步骤二中利用防火板正常子图集合和防火板破损子图集合，建立破损故障的判定模型的具体方法为：使用LBP算子分别提取正常子图集合和破损区域子图集合中每个子图的特征，使用SVM对提取的特征进行分类训练，得到破损故障的判定模型。