[发明专利]一种基于视频识别的铁路电力机车过分相系统及方法

权利要求书

1.一种基于视频识别的铁路电力机车过分相方法，其特征在于具体步骤包括：

步骤一：系统进行初始化操作；

步骤二：高速摄像机(6)实时采集视频信号；

步骤三：控制器(7)中的图像采集模块(8)把高速摄像机(6)采集的视频信号转化为帧图像，并分成两路，一路帧图像用于人机交互模块(11)的输入，一路帧图像用于图像处理与识别模块(9)的输入；

步骤四：判断是否收到司机的控制信号，是则运行步骤五；否则跳转运行步骤六；

步骤五：对控制信号进行判断，控制信号为“禁止双弓”信号则跳转执行步骤八，否则执行步骤六；

步骤六：控制器(7)读取帧图像，并对帧图像进行处理与识别；

步骤七：判断图像是否为“禁止双弓”路标，是则运行步骤八，否则返回步骤四；

步骤八：检测当前电力机车(4)的状态，判断是否为双弓，是则进行降弓操作使其满足单弓运行，否则运行步骤九；

步骤九：判断是否收到司机的控制信号，是则运行步骤十；否则跳转运行步骤十一；

步骤十：对控制信号进行判断，控制信号为“T断”信号或者“断”信号则跳转执行步骤十三，否则执行步骤十一；

步骤十一：控制器(7)读取帧图像，并对帧图像进行处理与识别；

步骤十二：图像是“T断”路标或“断”路标则继续执行步骤十三，否则跳转运行步骤九；

步骤十三：控制器7中的电源管理模块(10)断开电力机车(4)主断路器，电力机车(4)进入分相绝缘区；

步骤十四：判断是否收到司机的控制信号，是则运行步骤十五；否则跳转运行步骤十六；

步骤十五：对控制信号进行判断，控制信号为“合”信号则跳转执行步骤十八，否则执行步骤十六；

步骤十六：控制器(7)读取帧图像，并对帧图像进行处理与识别；

步骤十七：图像是“合”路标则继续执行步骤十八，否则跳转运行步骤十四；

步骤十八：控制器(7)中的电源管理模块(10)合上电力机车(4)主断路器，电力机车(4)离开分相绝缘区，进入常规运行状态；

步骤十九：返回运行步骤四；

所述的控制器(7)对帧图像进行处理与识别的过程具体由图像处理与识别模块(9)完成，具体包含下列步骤：

1)图像预处理；

2)图像目标区域定位；

3)过分相路标识别；

所述的过分相路标识别，是利用模板匹配的方法实现，过分相的提示牌分别是：“合”、“禁止双弓”、“断”、“T断”，预先存储这四个过分相的提示牌的模板信息作为模板图像，检测时计算待识别的图像与模板图像间的误差，把误差和阈值进行比较，达到识别的目地，方法如下：

1)求出匹配误差：

E=Σi=1mΣj=1m|z(i,j)-t(i,j)|]]>

式中：i，j分别为提取出的目标图像区域上点的横纵坐标，z(i，j)为提取出的目标图像区域上点(i，j)的灰度值；t(i，j)为模板图像上点(i，j)灰度值；

2)比较匹配误差，输出匹配结果：

E≤T′则满足匹配原则，则所识别的图像就是模板图像；

E＞T′则不满足匹配原则，则所识别的图像非模板图像；

其中：E为步骤1)所计算出的匹配误差，T′为匹配阈值。