[发明专利]一种铁路转辙机表示杆缺口视频监测方法及系统

权利要求书

1.一种铁路转辙机表示杆缺口视频监测方法，其特征是，该方法包括以下步骤：

a)、利用摄像头在红外灯照明条件下直接采集表示杆缺口图像；

b)、在转辙机现场：

将采集到的所述表示杆缺口图像进行图像处理并得出转辙机当前处于定位还是反位的定反位位置信息及当前的表示杆缺口数据；

采集转辙机启动电流信号并根据该信号启动扳动道岔视频录制；

采集转辙机振动信号并根据该信号启动过车振动视频录制；

采集转辙机现场温湿度信息；

c)、将步骤b)中录制的扳动道岔视频、过车振动视频压缩编码后，与步骤b)中在转辙机现场得出的所述定反位位置信息、表示杆缺口数据、转辙机现场温湿度信息一起传输至监测站的工控机；

d)、所述工控机输出表示杆缺口数据、定反位位置信息、转辙机现场温湿度信息和扳动道岔视频、过车振动视频。

2.根据权利要求1所述的一种铁路转辙机表示杆缺口视频监测方法，其特征是：步骤b)中所述的将采集到的所述表示杆缺口图像进行图像处理得出转辙机当前处于定位还是反位的定反位位置信息及当前的表示杆缺口数据包括以下分步骤：

b1)、将采集到的所述表示杆缺口图像存储到存储器的指定区域；

b2)、读取要处理的表示杆缺口图像；

b3)、在表示杆缺口图像上，将表示杆缺口限定在一预设的区域内，该区域的限定参数根据采集到的表示杆缺口图像进行预设；在竖直坐标轴上设定表示杆上杆与表示杆下杆之间的分界线的竖直坐标记为y0；

b4)对限定区域内图像中的表示杆缺口图像进行包括二值化和形态滤波的处理，再进行特征提取，得到表示杆缺口图像中L型缺口指示标的边沿图；对L型缺口指示标的边沿图进行直方图统计，在水平坐标轴上得到L型缺口指示标的左边沿坐标记为x1、右边沿坐标记为x2；

b5)、采用SOBEL边沿查找方法提取步骤b3)得到的限定区域内图像中的表示杆缺口的边沿信息；

b6)、对于提取到的表示杆缺口的边沿信息进行形态学滤波，得到缺口分析图像，并对缺口分析图像进行规整处理；

b7)、对于缺口分析图像进行直方图统计，对统计到的直方图进行二次转化，得到表示杆缺口的两个边沿；

b8)、对于得到的表示杆缺口的两个边沿进行精确边沿查找，在水平坐标轴上得出缺口两边沿坐标即缺口左边沿坐标记为x3、缺口右边沿坐标记为x4；取缺口左边沿上的一点记为x3、y3；或取缺口右边沿上的一点记为x4、y4；

进行精确边沿查找时：

首先，利用拟合的方法进行精确边沿查找：找到两条边沿线之后将查找到的两条边沿线进行延伸，精确定位缺口两边沿，得出缺口左边沿坐标、得出缺口右边沿坐标；

如果拟合的方法失效，则利用矩形样本特征提取方法进行精确边沿查找：探测矩形计算图像左右之间的差值，停留在图像左右差值最大的点上即为图像，最终精确定位缺口两边沿，得出缺口左边沿坐标、得出缺口右边沿坐标；

如果拟合的方法、矩形样本特征提取方法都失效，则通过对直方图得到的两个边沿进行统计进行精确边沿查找，得出缺口左边沿坐标、得出缺口右边沿坐标；

b9)、根据预设的表示杆上杆与表示杆下杆之间的分界线竖直坐标y0、缺口左边沿上的一点的竖直坐标y3或缺口右边沿上的一点竖直坐标y4得出所述的定反位位置信息；

根据采集的表示杆缺口图像的分辨率及得到的L型缺口指示标的左边沿坐标、L型缺口指示标的右边沿坐标，缺口左边沿坐标、缺口右边沿坐标得出缺口数据；

b10)、输出所述的定反位位置信息、L型缺口指示标的左边沿坐标、L型缺口指示标的右边沿坐标、缺口左边沿坐标、缺口右边沿坐标及所述的缺口数据；

b11)、返回步骤a)并重复以上步骤。

3.根据权利要求2所述的一种铁路转辙机表示杆缺口视频监测方法，其特征是：步骤b10)中，通过将L型缺口指示标的左边沿坐标、L型缺口指示标的右边沿坐标、所述分界线的竖直坐标、缺口左边沿坐标、缺口右边沿坐标及所述的缺口数据在所述的表示杆缺口图像上标出进行输出。

4.一种铁路转辙机表示杆缺口视频监测系统，其特征是，该系统包括：

设置在转辙机现场用于采集表示杆缺口图像的红外摄像机；

设置在转辙机现场用于将采集到的所述表示杆缺口图像进行图像处理并得出表示杆缺口数据和定反位位置信息的图像采集处理器；

用于采集转辙机启动电流信号以控制所述的红外摄像机录制扳动道岔视频的启动电流传感器；

用于采集转辙机振动信号以控制所述的红外摄像机录制过车振动视频的振动传感器；

用于采集转辙机现场温湿度信息的温湿度传感器；

设置在转辙机现场用于将所述的扳动道岔视频、过车振动视频压缩编码后，与所述的表示杆缺口数据和定反位位置信息、转辙机现场温湿度信息一起传输至通讯网络的通讯分机；

用于接收通讯分机传输至通讯网络的信息数据的通讯主机；

用于接收通讯主机接收到的信息数据并输出表示杆缺口数据、定反位位置信息、转辙机现场温湿度信息和扳动道岔视频、过车振动视频的工控机。