[发明专利]货运列车门窗开启的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及铁路列车监控的技术领域，具体说是一种货运列车门窗开启的检测方法。

背景技术

在铁路运输组织中,货运列车门窗非正常开启是一种非常危险的异常情况，通常采用人工目测的方法排查险情。而目测检查门窗开启容易出现漏检的情况，后续的报警、记录、通知等处理需要人工操作，自动化程度低，流程较为复杂，成为铁路信息化发展的瓶颈，制约了铁路运营管理水平的提高。因此对铁路货运列车门窗开启的自动化检测，就显得颇为重要。

目前，对铁路货运列车门窗开启的自动化检测尚处于起步阶段。相关领域的技术方案数量较少，采用的技术较为复杂，且错误率较高，较难完全脱离人工检测运行。如何提高检测正确率，实现可靠的全自动检测，仍然是一个难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种货运列车门窗开启的检测方法。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:

本发明的货运列车门窗开启的检测方法，包括以下步骤：

步骤1：以直射光源照射行进中的列车车厢，在车体表面形成光斑；

步骤2：以成像设备拍摄光斑及光斑附近的车体表面，生成车厢图像；

步骤3：设定亮度阈值，对生成图像进行二值化分割；

步骤4：保存封闭车体的二值化分割图像作为完整光斑样本，完成初始化；

步骤5：对待测车体重复步骤1、步骤2、步骤3，获得待测车体的二值化分割图像；

步骤6：比对待测车体的二值化分割图像与完整光斑样本，如缺损较大，则认为待测车体在缺损部位有开放式的孔洞；

步骤7：如果检测到车体孔洞，则判断为存在车门车窗开启情况，输出报警信号提示工作人员处理；

步骤8：返回步骤5继续进行检测。

本发明还可以采用以下技术措施：

步骤1中，直射光源发射的光线为可见光、红外光、紫外光、X光、激光、偏振光中至少一种。

步骤1中，直射光源的照射方向或法线方向与车体表面垂直。

步骤1中光斑的范围，其上边沿高度高于待检测区域的上边沿而低于待检测区域的下边沿。

步骤1中光斑的图样为二维或一维图案。

步骤2中所述成像设备，为与光源相匹配的光电采集设备，包括摄像机、照相机、红外热像仪、光敏传感器。

步骤2中所述成像设备，其镜头光轴与水平面平行，与车体表面法线夹角为锐角。

步骤3中亮度阈值由人工设定或算法自适应。

步骤6中所述待测车体的二值化分割图像与完整光斑样本的比对，具体为如下图形处理方法中的至少一种：

（1）对完整光斑样本与待测车体的二值化分割图像中前景像素数量的比较；

（2）对完整光斑样本与待测车体的二值化分割图像中前景像素形状的比较；

（3）对完整光斑样本与待测车体的二值化分割图像中前景像素颜色或亮度的比较；

（4）对完整光斑样本与待测车体的二值化分割图像中前景像素边缘信息的比较；

（5）对完整光斑样本与待测车体的二值化分割图像中前景像素频域信息的比较。

本发明具有的优点和积极效果是:

本发明的货运列车门窗开启的检测方法中，分步以直射光源照射行进中的列车车厢，在车体表面形成光斑，以成像设备拍摄光斑及光斑附近的车体表面，生成车厢图像，设定亮度阈值，对生成图像进行二值化分割，从而获得封闭车体的完整光斑样本和待测车体的二值化分割图像，将完整光斑样本与待测车体的二值化分割图案进行比对，如缺损较大则视为列车门窗处于开启状态并报警。通过本发明能够实时快速获知运行中列车的车门开启情况，提高门窗开启检测的正确率，防止铁路运输事故的发生，并降低铁路货运成本。

附图说明

图1为利用本发明的货运列车门窗开启的检测方法在车体封闭时的检测示意图；

图2为利用本发明的货运列车门窗开启的检测方法在门窗开启时的检测示意图；

图3为利用本发明的货运列车门窗开启的检测方法在车体封闭时形成的光斑示意图；

图4为利用本发明的货运列车门窗开启的检测方法在门窗开启时形成的光斑示意图。

具体实施方式

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:

本发明的货运列车门窗开启的检测方法，包括以下步骤：

步骤1：以直射光源照射行进中的列车车厢，在车体表面形成光斑；