[发明专利]异物侵入检测方法及异物侵入检测装置

说明书

一种异物侵入检测方法和异物侵入检测装置，所述方法包括步骤：利用红外相机获取监测范围内的红外图像并将其传输至图像采集处理系统；图像采集处理系统根据红外图像来确定在红外相机的监测范围内是否出现疑似异物；出现疑似异物时，使激光光源与可见光相机聚焦到监测范围内的疑似异物上并利用激光光源对疑似异物进行激光补光；获取疑似异物的可见光图像并将其传输至图像采集处理系统；图像采集处理系统将可见光图像与红外图像中的疑似异物区域图像进行图像配准与融合；利用融合后图像提供疑似异物信息，利用疑似异物信息对疑似异物进行特征提取与分类，实现疑似异物的自动识别与报警，能够在光线暗、烟云密布、能见度低时获得丰富完整的图像信息。

技术领域

本发明涉及铁路运营安全检测技术领域，特别是异物侵入检测方法和异物侵入检测装置。

背景技术

伴随着我国高速铁路网络规模不断扩大和高速列车装备制造技术的快速发展，对高铁运营安全的关注度也在不断增大。而高速铁路基础设施长期服役过程中也暴露了一些值得关注的问题，运营期间任何侵入铁路限界的人员、异物都会严重威胁高速铁路的安全运行，并将造成严重的铁路事故。因此，准确及时地检测侵入轨道限界的异物是保证轨道交通安全运营的关键，按检测原理可以分为接触式和非接触式两种。

接触式检测主要采用防护网，根据检测防护网类型可分为电网检测(如申请号201210172059.X，200910242554.1,201210282394.5)和光纤检测(如申请号：201110406903.6，200910272765.X)等方式。接触式的防护网在铁路建设期大范围安装较为困难，同时由于建设期施工情况较为复杂，例如在工作天窗可能存在侵限作业，防护网使用不便，而且一旦破损及时修复较为困难。该技术只能检测掉落在防护网上的较大物体，对于纤细的钢筋和越过防护网掉落到轨道平面的物体无法检测，也无法判断物体的大小与位置。

非接触式检测方法包括基于红外、激光、微波和视频的方法，红外和激光多采用幕墙方案。例如，西班牙的高速铁路在隧道口等容易发生异物侵限(如落石)的路段，安装了基于红外线光幕的落物监测系统，有的还在轨道两侧安装超声波探测器检测落入轨道的异物。专利号为201010230606.6的发明专利公开了利用二维激光传感器构建激光幕墙的非接触式铁路异物侵入检测系统。这两种方法可以准确检测穿过检测幕墙的物体，但对空间物体无能为力。

基于视频的入侵检测广泛应用于安防领域，这些设备大多采用单一种类的视觉传感器进行监测，以可见光相机为主，获得可见光图像后，先划定区域然后利用图像处理方法区分物体处于区域内还是区域外，还可实现侵入物体的跟踪。Sehchan Oh等人在“APlatform Surveillance Monitoring System using Image Processing for PassengerSafety in Railway Station”中介绍了基于可见光图像利用图像处理方法实现车站股道的异物检测，其中采用图像差分识别前景与背景，通过异物的大小与形状区分车辆和行人。这种方法在实验条件下能取得不错的效果，但是由于可见光图像受环境照度影响，夜间工作效果差，将会影响到这些检测系统的准确性和可靠性，而上述系统也没有考虑到系统在夜间等视线差的环境下的适应性问题。

发明内容

因此，为了解决接触式和非接触式异物侵入检测方法和装置中存在的上述问题，实现优于现有技术的有益效果，实现了本发明。