[发明专利]一种基于视频的城市轨道交通前向列车检测系统及方法

权利要求书

1.一种基于视频的城市轨道交通前向列车检测系统，其特征在于，包括：视频传感器模块、信息采集与存取模块、数据处理与分析模块；

所述视频传感器模块设于当前列车的车头前方，和所述信息采集与存取模块连接，用于拍摄当前列车前方的轨道图像，并将所述轨道图像发送至所述信息采集与存取模块；

所述信息采集与存取模块和所述数据处理与分析模块连接，用于对所述轨道图像进行存储，并将所述轨道图像发送至所述数据处理与分析模块；

所述数据处理与分析模块用于对所述轨道图像进行处理和分析，并确定钢轨位置以及前向列车与所述当前列车的实际距离；

其中，所述数据处理与分析模块具体用于：

所述数据处理与分析模块获取所述当前列车前方无列车时的空车图像，识别所述空车图像中的第一钢轨和第二钢轨，对所述空车图像中的所述第一钢轨或所述第二钢轨进行离散化处理，计算每个离散点到所述空车图像中所述当前列车的车头对应位置的像素距离；

获取所述每个离散点对应的钢轨上的实际物理点，并计算每个所述实际物理点到所述当前列车的车头的实际距离；

根据每个所述像素距离和对应的每个所述实际距离，得到所述当前列车的检测曲线；

获取所述当前列车前方有前向列车时的有车图像，识别所述有车图像中所述前向列车到所述有车图像中所述当前列车的车头对应位置的目标像素距离；

根据所述目标像素距离和所述检测曲线，得到所述前向列车与所述当前列车的实际距离。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：声光警报模块；

所述声光警报模块设于驾驶室中，和所述数据处理与分析模块连接，用于根据报警信号进行声光报警，并提示司机减速或制动；

其中，所述报警信号为所述数据处理与分析模块判断所述实际距离小于安全距离时，向所述声光警报模块发送的信号。

3.一种基于权利要求2所述的基于视频的城市轨道交通前向列车检测系统的前向列车检测方法，其特征在于，包括：

通过所述视频传感器模块实时拍摄所述轨道图像；

将所述轨道图像存储到所述信息采集与存取模块中，以使所述信息采集与存取模块实时进行图像更新；

所述数据处理与分析模块对所述轨道图像进行处理和分析，并确定钢轨位置以及前向列车与所述当前列车的实际距离。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述第一钢轨和所述第二钢轨的汇聚点，并获取所述汇聚点对应的钢轨上的实际检测点；

根据所述实际检测点和所述当前列车的车头位置，计算得到所述检测曲线的检测范围。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

计算所述空车图像中所述第一钢轨的第一像素数量和所述第二钢轨的第二像素数量；

若所述第一像素数量和所述第二像素数量的差值小于阈值，则所述第一钢轨和所述第二钢轨为直线钢轨；

若所述第一像素数量和所述第二像素数量的差值大于等于阈值，则所述第一钢轨和所述第二钢轨为弯道钢轨。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据每个所述像素距离和对应的每个所述实际距离，得到所述当前列车的检测曲线，进一步包括：

若所述第一钢轨和所述第二钢轨为弯道钢轨，则根据每个所述像素距离和对应的每个所述实际距离，得到所述第一钢轨或所述第二钢轨的曲率；

根据每个所述像素距离、对应的每个所述实际距离和所述曲率，得到所述当前列车的检测曲线。

7.根据权利要求3-6任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述实际距离小于所述安全距离，则进行声光报警，并提示司机减速或制动。